相对电容率

相对介电常数（在较早的文本中为介电常数）是一种材料的介电常数，表示为与真空的介电常数的比率。 电介质是一种绝缘材料，绝缘体的介电常数衡量绝缘体在电场中储存电能的能力。

介电常数是一种材料的属性，它会影响材料中两个点电荷之间的库仑力。 相对电荷率是电荷之间的电场相对于真空减小的因数。

同样，相对介电常数是使用该材料作为电介质的电容器与以真空作为电介质的类似电容器的电容之比。 相对电容率通常也称为介电常数，该术语仍在使用，但已被工程和化学领域的标准组织弃用。

相对电容率通常表示为 εr(ω)（有时为 κ，小写 kappa），定义为

ε r ( ω ) = ε ( ω ) ε 0 , {displaystyle varepsilon _{r}(omega )={frac {varepsilon (omega )}{varepsilon _{ 0}}},}

其中 ε(ω) 是材料的复频率相关介电常数，ε0 是真空介电常数。

相对电容率是一个无量纲数，通常是复值； 其实部和虚部表示为：

ε r ( ω ) = ε r ′ ( ω ) − i ε r ″ ( ω ) 。 {displaystyle varepsilon _{r}(omega )=varepsilon _{r}'(omega )-ivarepsilon _{r}”(omega )。 }

介质的相对介电常数与其电化率 χe 有关，如 εr(ω) = 1 + χe。

在各向异性介质（例如非立方晶体）中，相对介电常数是二阶张量。

材料在零频率下的相对介电常数称为静态相对介电常数。

相对静态介电常数 εr 可以针对静电场按如下方式测量：首先，测试电容器的电容 C0 是在其极板之间为真空的情况下测量的。 然后，使用相同的电容器及其极板之间的距离，测量极板之间具有电介质的电容 C。 相对介电常数可以计算为

ε r = C C 0 。 {displaystyle varepsilon _{r}={frac {C}{C_{0}}}。}

对于时变电磁场，这个量变得与频率有关。 计算 εr 的一种间接技术是射频 S 参数测量结果的转换。 可以在该参考文献来源中找到用于确定电介质的频率相关 εr 的常用 S 参数转换的描述。 或者，可以在固定频率采用基于共振的效应。

相对介电常数是设计电容器时必不可少的信息，在其他情况下，材料可能会在电路中引入电容。 如果将具有高相对介电常数的材料置于电场中，则该场的大小将在电介质体积内显着降低。 这一事实通常用于增加特定电容器设计的电容。

印刷电路板 (PCB) 中蚀刻导体下方的层也充当电介质。

电介质用于射频 (RF) 传输线。 在同轴电缆中，聚乙烯可用于中心导体和外部屏蔽层之间。 它还可以放置在波导内以形成滤波器。 光纤是介电波导的例子。 它们由故意掺杂杂质的介电材料组成，以控制横截面内 εr 的精确值。 这控制了材料的折射率，因此也控制了光学传输模式。 然而，在这些情况下，技术上是相对介电常数。