電介質與鐵電體
電容率
/ PUR-mih-TIV-ih-tee /
假設你架起一個固定的電場——比如給兩塊板充上電——然後往縫隙裡填入一種材料。裡面的電場不會保持原樣;材料會用極化來反推,電場因此減弱。電容率(介電常數)就是那個記帳用的數,它告訴你在這種材料裡,一定量的電荷實際產生出多大的電場。電容率大,意味著這種材料讓電荷只能造出很弱的電場。
更確切地說,電容率把電場和產生它的電荷聯繫起來:對於同樣的電荷,電容率高的介質給出的電場更小,因為它的極化抵消掉了電荷所建立起來的一部分。真空有它自己的基準值,叫做真空電容率,而每一種材料的電容率都比它大。它把材料極化的種種方式打包成了一個量。
這之所以重要,是因為電容率決定了材料屏蔽電場的強弱、左右著電容器的大小,還參與確定光在玻璃裡的速度。一個常見的混淆是把電容率和無量綱的相對電容率搞混:電容率是帶單位的完整量,而相對電容率只是把電容率寫成真空值的多少倍。要誠實地說一句:電容率並不是一個固定的數——它會隨電場抖動的快慢、隨溫度而改變。
兩個點電荷在空氣中本會感到一定的吸引力,可一旦浸在水裡,這吸引力會變弱到大約八十分之一,因為水的電容率約是真空的八十倍。水分子發生極化,擠擁在每個電荷周圍,把它發向同伴的電場摀得悶悶的。
水很高的電容率,大幅削弱了置於其中的電荷之間的作用力。
電容率帶有物理單位,而相對電容率只是電容率除以真空值後得到的一個純數——容易混淆,但並不是一回事。
又稱
另見