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回复:关于金属的相对介电常数

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再来说说怎么判断各物质的相对介电常数谁大谁小。如刚才所讲,为内部的感应,则感应程度越强烈,就会产生越强的逆电场。非金属物质之间的比较比较复杂,这既要考虑导电性又要考虑分子的极性,还要具体考虑分子的结构等,所以结果不同(如水之所以大就与水分子的极性(V型构型)有关)。而金属的导电性很强,我们知道感应程度可以近似的达到静电屏蔽的程度(即产生的逆电场可以在其导体空间内将外电场全部抵消)。所以我们可以通过1个实验来推理。


IP属地:上海来自手机贴吧16楼2018-06-04 19:11
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    假设在1个已固定的电容器中间加入1块厚度略小于电容器两金属板间厚度的金属,则由静电屏蔽可知金属块表面电势处处相等,则就相当于使电容器两金属板间距离强制减去金属块厚度的长度。由电容公式可知 其他条件不变 距离减小 电容增大。所以最终结果是电容增大了,而其实电容器根本没有增大自己的两极板间的距离,而只因插入了1小快金属则使电容增大。所以根据电容公式,在其他几何性质完全没有变化的情况下,电容反而增大,这只能推出是加入的金属块增大了整个电容的相对介电常数,从而我们可以得知金属的相对介电常数1定是大于空气的。


    IP属地:上海来自手机贴吧17楼2018-06-04 19:20
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      假设在1个已固定的电容器中间加入1块厚度略小于电容器两金属板间厚度的金属,则由静电屏蔽可知金属块表面电势处处相等,则就相当于使电容器两金属板间距离强制减去金属块厚度的长度。由电容公式可知 其他条件不变 距离减小 电容增大。所以最终结果是电容增大了,而其实电容器根本没有增大自己的两极板间的距离,而只因插入了1小快金属则使电容增大。所以根据电容公式,在其他几何性质完全没有变化的情况下,电容反而增大,这只能推出是加入的金属块增大了整个电容的相对介电常数,从而我们可以得知金属的相对介电常数1定是大于空气的。


      IP属地:上海来自手机贴吧18楼2018-06-04 19:21
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        那么金属的相对介电常数到底有多大呢?通过预想我们可以发现,金属导体所产生的逆电场,几乎是完全屏蔽掉了其空间中的外电场,至使起空间内的实际总叠加电场的电场强度几乎为0,可以说是完全抵消“不留余地”。由此我们可以近似的推测,金属肯能拥有着近似可以几乎完全逆掉外电场的能力(可以近似有U=ED,若总电长的1部分被中间存在的介质物质抵消掉,则若想维持相同的电压,根据这个公式就必须保持总电场是不变的,所以因有物质的存在,两极板就必须提供相比于真空状态下更多的外电场以抵消介质物质所产生的逆电场以维持总电场强度依然相同。而外电场强度和金属两极板的电荷量是正相关的,所以电荷量增大。根据C=Q/U可得出,因为能产生逆电场的物质的存在,电容相比于真空情况增大了,又因其他条件未改变,则可判断出相对介电常数变大了。即加入能产生逆电场的物质的电容器的相对介电常数大于其在真空状态下的介电常数,加入的物质增大了整体的介电常数,所以可以得出物质的介电常数1般都大于空气或真空的)所以可以推测金属的介电常数是趋近正无穷的,而事实恰恰如此。


        IP属地:上海来自手机贴吧19楼2018-06-04 19:45
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          金属是典型的色散介质,即其介电特性随外加电磁场频率变化不同。频率较低时,金属为理想导体,电磁波不能透射,介电常数无穷大;而频率较高时,金属表现出电介质的特性,电磁波可以穿透。


          20楼2018-08-30 17:07
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            电容两极间放金属,可以让电容因为距离无限小,而变成无限大。
            所以答案还不明显?


            IP属地:中国台湾21楼2018-08-31 03:14
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              理想导体在直流电的情况下的相对介电常数趋于无穷大,交流电么。。。是个复数,有一个表示什么衰减的虚部,电动力学里面有讲


              IP属地:辽宁22楼2018-12-09 15:32
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                其实按照菲涅尔公式,电磁波入射到完美电导体上反射率-1,那么他的特征阻抗实际上是0,显然介电常数是无穷的,金属在微波段以下或者稍高的一般都可以看作完美电导体。


                IP属地:江苏23楼2018-12-14 16:56
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                  提供一个思路,介电常数描述材料对电磁波的阻抗,电磁波更容易在介电常数小的材料里传播,从这个角度看,金属材料的介电常数显然较大


                  IP属地:北京24楼2019-01-06 23:27
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