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介电材料

  介电材料基本上是绝缘体，这意味着当施加电压时没有电流流过材料。但是，某些变化确实发生在原子尺度上。当在介电物体上施加电压时，它变得极化。由于原子由带正电的原子核和带负电的电子构成，因此极化是使电子稍微向正电压移动的效应。它们的行程不足以产生通过材料的电流 - 这种转变是微观的，但具有非常重要的作用，特别是在处理电容器时。一旦从材料中移除电压源，它就会返回到其原始的非极化状态，或者如果材料中的分子键很弱则保持极化。电介质和绝缘体这两个术语之间的区别并不是很明确。所有介电材料都是绝缘体，但良好的电介质是容易极化的电介质。

当将特定电压施加到物体时发生的极化量影响存储在电场中的电能量。这由材料的介电常数描述。介电常数不是介电材料的唯一特性。其他性能如介电强度和介电损耗在给定应用中电容器材料的选择中同样重要。

 

介电常数

  材料的介电常数，也称为材料的介电常数，表示材料浓缩磁通静电线的能力。更实际地，它表示材料在存在电场的情况下存储电能的能力。所有材料，包括真空，在放置在电场中时都会储存能量。真空的介电常数被定义为物理常数ε 0，这大约是ε 0每米= 8.854×10 -12法拉。这个常数出现在许多电磁学公式中。

 由于大多数电容器  不是由真空制成，因此为每种材料定义介电常数是有意义的。一材料的介电常数被定义为ε=ε - [R ε 0，其中ε是绝对介电常数和ER是相对介电常数。ε - [R是一个数字它总是大于1，这意味着当经受电场的所有材料存储比自由空间更多的能量。此属性在电容器应用中非常有用，我们将在本文中进一步解释。应该注意的是，相对介电常数取决于许多因素，例如温度，压力甚至频率，这就是为什么在某些应用中有利于具有更稳定介电常数的材料的原因。

 

不同的材料具有不同的相对介电常数值。在这里，我们提供了电容器中常用材料的列表，以及它们在室温下1kHz频率下的er值，可用作快速参考，并显示实践中遇到的各种值：

材料	ε [R
真空	1
水	30-88（取决于温度）
玻璃	3.7-10
PTFE（铁氟龙）	2.1
聚乙烯（PE）	2.25
聚酰亚胺	3.4
聚丙烯	2.2-2.36
聚苯乙烯	2.4-2.7
二氧化钛	86-173
钛酸锶	310
钛酸锶钡	500
钛酸钡	1250 - 10,000（取决于温度）
共轭聚合物	1.8到100,000（取决于类型）
钛酸钙钙	> 250000