电介质是什么？电介质材料？

电介质就是绝缘体，例如空气、云母、

 

电介质就是绝缘体，例如空气、云母、陶瓷、玻璃纸、塑料、油等都是电介质当一个平行板电容器的两极板间插入一块电介质时，其电容将增大电容的增大多少与所插入的电介质的材料有关电容器极板间充满某种电介质时电容增大的倍数叫做这种电介质的相对介电常量。

用符号εr表示，εr=C/C0，C0表示极板间为真空时电容器的电容、C表示两极间充满某种电介质时的电容相对介电常量是一个纯数，它与真空介电常量的乘积叫做电介质的介电常量，用符号ε表示，即ε=εr·ε0，ε

0是真空介电常量各种电介质都有一定的绝缘强度，当电介质中的电场强度超过此值时，电介质就失去绝缘性质，称为介质被“击穿”各种电介质绝缘强度比空气大，因此，电容器充以其他电介质时与空气相比不仅提高了电容，也提高了耐压性能。

在电容器的两板之间充以电介质会使电容增大，为什么会产生这种现象呢？下面我们来讨论这个问题电介质都由分子组成，电介质分子中带负电的电子被带正电的原子核束缚在核的周围运动，分子中这些正负电荷可看作分别集中在两个点上一样，这两个点分别称为“正电荷的重心”和“负电荷的重心”。

在有些电介质的分子中正、负电荷的“重心”重合在一起，这种分子叫做无极分子（如图1）在外电场作用下，分子中正，负电荷都要受到电场力作用，从而使正、负电荷“重心”发生微小的相对位移，结果分子沿电场方向出现极性（如图2）。

电介质中大量分子在外电场作用下，沿电场方向出现极性，结果在电介质中垂直于电场强度E的两个相对表面上就出现了符号相反、电量相等的束缚电荷，这种现象叫做电介质的极化

另有一类电介质，它的分子中原来正、负电荷的重心就不重合，而有微小的距离，即原来分子已有极性，叫做有极分子（如图3）无外电场作用时，由于热运动它们是无规则地排列的，当有外电场作用时，这些有极分子在电场力作用下，趋向于按极性沿电场方向排列（如图4），结果也在垂直于场强E的介质两个相对表面上出现等量异号的电荷（见图5）。

两类电介质极化过程虽然不一样，但结果都是在电介质的相对两个表面上出现了等量异号电荷，这些电荷是由分子极化而形成的，它们还是被束缚在分子的范围内，不能在电介质里自由运动所以把这些因电介质极化而出现在介质表面上的电荷称为束缚电荷。

把电介质放入电容器的两极板之间，则在两极板之间的电场E0作用下，电介质被极化，两表面上出现束缚电荷（如图6）束缚电荷在电介质内部也要建立起一个电场E′，这个电场的方向跟外电场方向相反，但强度小于外电场，由于在电介质内部的合场强是这两个场强的矢量和，因此合场强的方向跟外电场方向相同，强度小于外电场。

随着两板间电场减弱，两板间电势差也相应地减小，因两板上电荷不变，结果使电容器的电容增大各种不同的电介质放入同一个电容器的电场中，产生束缚电荷的多少是不同的，它们削弱原始电场的程度亦各不相同，所以不同的电介质其相对介电常量不同。

从极化过程可以看到，电介质分子中正、负电荷在外电场中受电场力的作用有被分离的趋势如果外电场足够强大，有可能使一些电子在电场力作用下脱离原子核束缚而成为自由电子，这些自由电子在外电场作用下又获得加速，具有很大的动能。

它们在遇到其它分子时可能使被碰撞的分子又释放出电子来，这种连续反应使电介质中的自由电子愈来愈多，可使介质失去绝缘性能成为导体，这种情况叫做电介质的“击穿”各种电介质都有一定的击穿场强又称绝缘场强电介质中的场强超过击穿场强会引起介质中出现大量自由电子，导致流过介质的电流急剧增加，介质温度也迅速上升，最后介质被烧坏。

因为电势差和场强之间有一定的联系，加在电容器两板上一定的电压，在两板之间电介质中就产生一定的场强，当电容器两板上电压达到某一数值，使电介质中场强超过它的绝缘强度时，电介质就要击穿，电容器就会损坏因此在实用上，各种电容器都有一个耐压值，使用时工作电压不超过其耐压值。

有些电介质，象石英、酒石酸钾钠、钛酸钡等晶体在外界机械力的作用下也会产生极化现象例如，从石英晶体中按一定方向切割一片晶体切片，在切片两表面加上压力时切片的两表面上会产生异号电荷如果加上的压力变为拉力，则表面上产生的电荷极性反转。

反过来，若在切片两表面上加上电压，则切片的几何尺寸将会发生变化如果加上交变电压，将使切片发生机械振动这种机械压力使晶体表面产生电荷，在晶体表面加上电压会使晶体几何尺寸变化的现象叫做压电效应例如我们常看到的电唱机的拾音器就是利用压电效应原理制成的。

拾音器头上有一片酒石酸钾钠晶片，唱针在唱片的刻槽里走动时，唱针的振动使晶片产生振动，从而在晶体两表面上产生随音频变化的交变电压，将此交变电压送到扩音机里放大后就可以在扬声器里放出音乐来