《压电系数,介电系数电场强度 电磁感应强度 和 磁场强度》由会员分享，可在线阅读，更多相关《压电系数,介电系数电场强度 电磁感应强度 和 磁场强度（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、麻烦帮我解释一下，什么是介电常量，相对介电常量和真空介电常量？电容器的极板间充满电介质时的电容与极板间为真空时的电容之比值称为（相对）介电常数。 介电系数，是一个在电的位移和电场强度之间存在的比例常量。这一个常量在自由的空间（一个真空）中是 8.8510 的-12 次方法拉第/米（F/m） 。在其它的材料中，介电系数可能差别很大，经常远大于真空中的数值，其符号是 eo。 在工程应用中，介电系数时常在以相对介电系数的形式被表达，而不是绝对值。如果 eo 表现自由空间（是，8.8510 的-12 次方 F/m）的介电系数，而且 e 是在材料中的介电系数，则这个材料的相对介电系数（也叫介电常数）由下
2、式给出： 1 / o1.1310 的 11 次方 很多不同的物质的介电常数超过 1。这些物质通常被称为绝缘体材料，或是绝缘体。普遍使用的绝缘体包括玻璃，纸，云母，各种不同的陶瓷，聚乙烯和特定的金属氧化物。绝缘体被用于交流电（AC） ，声音电波（AF）和无线电电波（射频）的电容器和输电线路。好：通俗来说就是电容两极之间介质对极板间电场影响的程度，介质不同，介电常数不同，极板间没有任何物质时的介电常数称为真空介电常数，相对介电常数是指一种介质相对于另一种介质的介电常数，一般来说是相对于真空的介电常数介电常数与导电系数有什么关系【介电常数】又称为“电容率”或“ 相对电容率” 。在同一电容器中用某一物
3、质作为电介质时的电容与其中为真空时电容的比值称为该物质的“介电常数” 。介电常数通常随温度和介质中传播的电磁波的频率而变。电容器用的电介质要求具有较大的介电常数，以便减小电容器的体积和重量。 导电系数就是电阻率.电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种材料制成的长 1 米、横截面积是 1 平方毫米的导线的电阻，叫做这种材料的电阻率。陶瓷在室内装饰中的应用2、介电性能大多数陶瓷具有优异的介电性能,表现在其较高的介电常数和低介电损耗。介电陶瓷的主要应用之一是陶瓷电容器。现代电容器介电陶瓷主要是以钛酸钡为基体的材料。当钡或钛离子被其他金属原子置换后,会得到具有不同介电性能的电介质。钛酸钡基电介
4、质的介电常数高达 10000 以上,而过去使用的云母小于 10,所以用钛酸钡制成的电容器具有体积小、电储存能力高等特点。钛酸钡基电介质还具有优异的正电效应。当温度低于某一临界值时呈半导体导电状态,但当温度超过这一临界值时,电阻率突然增加到103 104 倍成为绝缘体。利用这一效应的产品有电路限流元件和恒温电阻加热元件。许多陶瓷,如锆钛酸铅,具有显著压电效应。当在陶瓷上施加外力时,会产生一个相应的电信号,反之亦然,从而实现机械能和电能的相互转换。压电陶瓷用途极其广泛,产品有压力传感元件、超声波发生器等4、磁学性能金属和合金磁性材料具有电阻率低、损耗大的特性,尤其在高频下更是如此,已经无法满足现代
5、科技发展的需要。相比之下,陶瓷磁性材料有电阻率高、损耗低、磁性范围广泛等特性。陶瓷磁性材料的代表为铁氧体,一种含铁的复合氧化物。通过对成份的严格控制,可以制造出软磁材料、硬磁材料和矩磁材料。软磁材料的磁导率高,饱和磁感应强度大,磁损耗低,主要用于电感线圈、小型变压器、录音磁头等部件。典型的软磁材料有镍-锌、锰-锌和锂-锌铁氧体。硬磁材料的特性是剩磁大、矫顽力大、不易退磁,主要应用为永久磁体,代表材料为铁酸钡。矩磁材料的剩余磁感应强度非常接近于饱和磁感应强度,它是因磁滞回线呈矩形而得名,主要应用于现代大型计算机逻辑元件和开关元件,代表材料为镁-锰铁氧体。5，压电系数，电场变化随应力变化的关系。即
6、由于随着应力的变化电场变化微小（也就说压电系数比较低） ，6， 【 介电常数 】又称为 “电容率”或“ 相对电容率”。在同一电容器中用某一物质作为电介质时的 电容与其中为真空时电容的比值称为该物质的“介电常数” 。介电常数通常随温度和介质中传播的电磁波的频率而变。电容器用的电介质要求具有较大的介电常数，以便减小电容器的体积和重量。7，弹性系数：弹性系数计算公式为： 是物体所收的应力与应变的比值 K=F/L，弹性模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量。一条长度为 L、截面积为 S 的金属丝在力 F 作用下伸长L。F/S 叫胁强，其物理意义是金属数单位截面积所受到的力；L/L 叫胁变其物理意义是金
7、属丝单位长度所对应的伸长量。胁强与胁变的比叫弹性模量： 。L 是微小变化量，为了减小测量误差，本实验采用了光杠杆法进行测量。弹性模量(F/s)/(长度变化量/L)，弹性系数 kF/长度变化量，所以 即 ，弹性系数：LSFELF/k=E(弹性模量)*S/L 注意，单位要注意，这只是近似法，没考虑弹性过程截面积的变化，如果考虑得涉及泊桑比 ，很麻烦，也不是用初等数学就能解决的问题。8，电场强度: 描述电场的基本物理量。简称场强。电场的基本特征是能使其中的电荷受到作用力 ，电场中某一点的电场强度 E 定义为放在该点的静止试验电荷所受的 f 与其电量 q 的比值，即 E Fq。试验电荷的电量、体积均应
8、充分小，以便忽略它对电场分布的影响并精确描述各点的电场。场强是矢量，其方向为正的试验电荷受力的方向，其大小等于单位试验电荷所受的力。场强的单位是伏米，1 伏米1牛库。场强的空间分布可以用电力线形象地图示。电场强度遵从场强叠加原理，即空间总的场强等于各电场单独存在时场强的矢量和，即场强叠加原理是实验规律，它表明各个电场都在独立地起作用，并不因存在其他电场而有所影响。以上叙述既适用于静电场也适用于有旋电场或由两者构成的普遍电场。9, 电场强度 电磁感应强度 和 磁场强度 的区别磁场强度矢量 H 是为了磁场的安培环路定理得到形式上简化而引入的辅助物理量。它的物理意义类似于电位移矢量 D。 从定义的操
9、作方面来看，磁感应强度是完全只是考虑磁场对于电流元的作用，而不考虑这种作用是否受到磁场空间所在的介质的影响，这样磁感应强度就是同时由磁场的产生源与磁场空间所充满的介质来决定的。相反，磁场强度则完全只是反映磁场来源的属性，与磁介质没有关系。实际在前面已经说明，这两个概念在实际运用中各有其方便之处。 置于电场中某点的一个试验电荷(体积和电荷量都充分小)不会改变原来的电荷分布，它所受的力与它的电荷量的比值是一个与试验电荷无关而仅取决于电场该点性质的量，这个比值描述了电场该点的性质，称为电场强度。 磁感应强度与电场强度的区分 电场强度 E 是描述电场的力的性质的物理量，磁感应强度 B 是描述磁场的力的
10、性质的物理量，为了加深对磁感应强度 B 的理解，现把这两个物理量比较如下： 电场强度（E） 磁感应强度（B） 定义的依据 （1）电场对电荷 q 有作用力 F （2）对电场中任一点 Fq， F/q恒量（由电场决定） （3）对不同点一般恒量的值不同 （1）磁场对直线电流 IL 有作用力 F （2）对磁场中任一点 F 与磁场方向、电流方向有关只考虑电流方向垂直磁场方向的情况时，FIL， F/IL恒量（由磁场决定） （3）对不同点一般恒量的值不同 定义 E F/q B F/IL 物理意义 E 在数值上等于电场对单位电荷作用力的大小 B 在数值上等于垂直于磁场方向长 1 m，电流为 1 A 的导线所受磁
11、场力的大小 单位 1 N/C1 V/m 1 T1 N/Am10,电位移矢量电位移矢量电位移矢量 D D 的高斯定理 引入电位移矢量(electric displacement) D=0E+P (0 为真空电容率;P 为电极化强度;国际单位制 (SI)中 单位: C/m2 )D 的主要用途：高斯定理 Dds=Q(f 内）通过任意闭合曲面的电位移通量等于该闭合面所包围的自由电荷的代数和。 电位移electric displacement描述电介质电场的辅助物理量。又称电感应强度。定义为 D 0EP式中 E 为电场强度；P 为电极化强度； 0 为真空电容率。在线性各向同性电介质中 ，P 0eE， e
12、 为电极化率 ，故 D 0（1 e）E 0rE 式中 r 1 e 是相对电容率，此式是表征电介质极化性质的介质方程。电介质极化后产生的极化电荷改变了原来的电场分布 ，引入辅助量 D 是为了使未知的极化电荷不显现在静电场高斯定理中，进而使电介质中静电场的计算大为简化。在国际单位制(SI)中，电位移的单位是库米 2(Cm 2)。电场力电场力:电荷之间的相互作用是通过电场发生的.只要有电荷存在,电荷的周围就存在着电场,电场的基本性质是它对放入其中的电荷有力的作用,这种力就叫做电场力。电场力的计算公式是 F=qE，其中 q 为点电荷的带电量，E 为场强。或由W=Fd，也可以根据电场力做功与在电场力方向上运动的距离来求。电磁学中另一个重要公式 W=qU（其中 U 为两点间电势差），就是由此公式推导得出。W=Fd=Uq即 qEd=Uq,所以 E=F/q=U/d rE02
