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介電常數(shù)與耗散因數(shù)之間的關(guān)系
閱讀：238發(fā)布時(shí)間：2025-6-14
介電常數(shù)與耗散因數(shù)之間的關(guān)系
介電常數(shù)又稱電容率或相對(duì)電容率， 是表征電介質(zhì)或絕緣材料電 性能的一個(gè)重要數(shù)據(jù)，常用ε表示。 介質(zhì)在外加電場(chǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng) 電荷而削弱電場(chǎng)，原外加電場(chǎng)(真空中)與最終介質(zhì)中電場(chǎng)比值即為介 電常數(shù)。其表示電介質(zhì)在電場(chǎng)中貯存靜電能的相對(duì)能力， 例如一個(gè)電 容板中充入介電常數(shù)為ε的物質(zhì)后可使其電容變大ε倍。介電常數(shù)愈 小絕緣性愈好。如果有高介電常數(shù)的材料放在電場(chǎng)中， 場(chǎng)的強(qiáng)度會(huì)在電介質(zhì)內(nèi)有可觀的下降。介電常數(shù)還用來(lái)表示介質(zhì)的極化程度， 宏觀 的介電常數(shù)的大小， 反應(yīng)了微觀的極化現(xiàn)象的強(qiáng)弱。氣體電介質(zhì)的極 化現(xiàn)象比較弱，各種氣體的相對(duì)介電常數(shù)都接近1 ，液體、固體的介電常數(shù)則各不相同，而且介電常數(shù)還與溫度、電源頻率有關(guān)。
有些物質(zhì)介電常數(shù)具有復(fù)數(shù)形式，其實(shí)部即為介電常數(shù)，虛數(shù)部分常稱為耗散因數(shù)。
通常將耗散因數(shù)與介電常數(shù)之比稱作耗散角正切，其可表示材料與微波的耦合能力，耗散角正切值越大，材料與微波的耦合能力就越強(qiáng)。例如當(dāng)電磁波穿過(guò)電解質(zhì)時(shí)，波的速度被減小，波長(zhǎng)也變短了。
介質(zhì)損耗是指置于交流電場(chǎng)中的介質(zhì)，以內(nèi)部發(fā)熱的形式表現(xiàn)出來(lái)的能量損耗。介質(zhì)損耗角是指對(duì)介質(zhì)施加交流電壓時(shí)，介質(zhì)內(nèi)部流過(guò)的電流相量與電壓向量之間的夾角的余角。介質(zhì)損耗角正切是對(duì)電介質(zhì)施加正弦波電壓時(shí)，外施電壓與相同頻率的電流之間相角的余角δ的正切值--tgδ. 其物理意義是：每個(gè)周期內(nèi)介質(zhì)損耗的能量//每個(gè)周期內(nèi)介質(zhì)存儲(chǔ)的能量。
介電損耗角正切常用來(lái)表征介質(zhì)的介電損耗。介電損耗是指電介質(zhì)在交變電場(chǎng)中, 由于消耗部分電能而使電介質(zhì)本身發(fā)熱的現(xiàn)象。 原因是電介質(zhì)中含有能導(dǎo)電的載流子,在外加電場(chǎng)作用下,產(chǎn)生導(dǎo)電電 流,消耗掉一部分電能,轉(zhuǎn)為熱能。任何電介質(zhì)在電場(chǎng)作用下都有能量損耗，包括由電導(dǎo)引起的損耗和由某些極化過(guò)程引起的損耗。
用tgδ作為綜合反應(yīng)介質(zhì)損耗特性優(yōu)劣的指標(biāo)， 其是一個(gè)僅僅取 決于材料本身的損耗特征而與其他因素?zé)o關(guān)的物理量， tgδ的增大意 味著介質(zhì)絕緣性能變差， 實(shí)踐中通常通過(guò)測(cè)量 tgδ來(lái)判斷設(shè)備絕緣性 能的好壞。
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