的电容率是量化的介质的在电场的存在下响应该参数。它是由希腊字母ε及其真空值，其用作用于其他媒体的基准来表示，如下：ε ø = 8.8541878176×10 -12 c ^ 2 /牛顿米2
介质的性质使其对电场具有特殊的响应。这样，温度，湿度，分子量，组成分子的几何形状，机械应力会影响内部，或者在空间中存在某些优先方向，从而有利于电场的存在。
图1.高于一定电压时，空气会导电。资料来源：
在后一种情况下，该材料被称为具有各向异性。并且当两个方向都不是优选的时，该材料被认为是各向同性的。任何均匀介质的渗透性可以表示为真空ε的渗透性的函数或由表达式：
ε=κε 或
其中κ是材料的相对磁导率，也称为介电常数，是许多材料的实验确定的无量纲量。稍后将说明执行该测量的方法。
电介质和电容器
电介质是不能很好导电的材料，因此可以用作绝缘体。但是，这不会阻止材料能够响应外部电场而产生自身的电场。
接下来，我们将分析各向同性介电材料的响应，例如玻璃，蜡，纸，瓷和电子中常用的某些脂肪。
电介质外部的电场可在平行平板电容器的两个金属板之间产生。
与铜等导体不同，电介质缺少可在材料内移动的自由电荷。它们的组成分子是电中性的，但电荷可能会稍微移动。这样，可以将它们建模为电偶极子。
偶极子是电中性的，但正电荷与负电荷相距一小段距离。如图2所示，在介电材料内并且在没有外部电场的情况下，偶极子通常是随机分布的。
图2.在介电材料中，偶极子是随机取向的。资料来源：自制。
外部电场中的电介质
当将电介质引入外部电场的中间时，例如在两个导电片材内部形成的电介质，偶极子会重新组织，电荷分离，从而在材料中产生与外部电场相反的内部电场。 。
当发生这种位移时，该材料被认为是极化的。
图3.极化介电材料。资料来源：自制。
这种感应极化导致净电场或合成电场E减小，如图3所示，这是因为由所述极化产生的外部场和内部场具有相同的方向但方向相反。E的大小由下式给出：
由于以材料的介电常数κ或材料的介电常数（与材料的宏观性质相同）与材料的相互作用，使外部场减小。就此数量而言，结果字段或净字段为：
介电常数κ是材料的相对介电常数，无量纲的量在真空中总是大于1且等于1。
ε=κε 或如开头所述。ε的单位是相同的ε ø：C 2 /牛顿米2或F /米。
介电常数的测量
在电容器的极板之间插入电介质的作用是允许存储额外的电荷，即增加容量。这个事实是19世纪的迈克尔·法拉第（Michael Faraday）发现的。
使用扁平平行平板电容器可以通过以下方式测量材料的介电常数：当平板之间仅存在空气时，可以证明电容由下式给出：
其中C o是电容器的电容，A是极板的面积，d是极板之间的距离。但是，如上一节所述，在插入电介质时，电容增加了κ倍，然后新电容C与原始电容成正比：
C =κε 或。A / d ＝ε。广告
最终容量和初始容量之间的比率是材料的介电常数或相对介电常数：
κ= C / C 或
通过以下方式可以知道有关材料的绝对介电常数：
ε=ε Ö。 （C / C o）
如果您拥有能够测量电容的万用表，则可以轻松进行测量。一种替代方法是在没有电介质且与电源隔离的情况下测量电容器极板之间的电压Vo。然后引入电介质并观察到电压下降，其值为V。
然后κ= V 或 / V
实验测量空气的介电常数
-材料
-可调间距平行平板冷凝器。
-微米或游标螺丝。
-具有测量功能的万用表。
-方格纸。
-处理
-选择电容器极板之间的间距d，并借助万用表测量电容C o。将数据对记录在值表中。
-重复以上步骤至少分离5个板。
-找到每个测得距离的商（A / d）。
-由于表达Ç Ò =ε Ö。A / d已知C o与商（A / d）成正比。在方格纸上绘制C的每个值或其相应的A / d 值。
-目视调整最佳线并确定其斜率。或使用线性回归找到斜率。斜率的值是空气的介电常数。
重要
极板之间的间距不应超过2 mm，因为平行平板电容器的电容公式假定极板为无限。但是，这是一个很好的近似值，因为板的侧面总是比它们之间的间距大得多。
在该实验中，确定了空气的介电常数，该介电常数非常接近真空的介电常数。真空的介电常数为κ= 1，而干燥空气的介电常数为κ= 1.00059。
参考文献
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- Monge，M. Dielectrics。静电场。马德里卡洛斯三世大学。从以下网站恢复：ocw.uc3m.es。
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