物理实验 介电常数及介质损耗测试仪怎么使用

介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场，介质中的电场减小与原外加电场（真空中）的比值即为相对介电常数(relative permittivity或dielectric constant)，又称诱电率，与频率相关。介电常数是相对介电常数与真空中绝对介电常数乘积。如果有高介电常数的材料放在电场中，电场的强度会在电介质内有可观的下降。理想导体的相对介电常数为无穷大。

根据物质的介电常数可以判别高分子材料的极性大小。通常，相对介电常数大于3.6的物质为极性物质；相对介电常数在2.8~3.6范围内的物质为弱极性物质；相对介电常数小于2.8为非极性物质。

实验原理：

形状大小都相同的两组平行板电容器A和B，A的两电极之间为真空，B的两电极之间用材料填满，他们的电容值比C/C0即为材料的相对介电常数εr。可见电容器之间填满了介质后，它的电容量增大εr倍，据此原理可测量材料的相对介电常数εr，此方法成为电容法测量介电常数。

将材料片压至平行板电容器两电极板之间，此时的电容为：

其中D为小圆形电极的直径；H为织物的厚度；ε0为真空中介电常数，其值为8.85*10的-12次方F/m；εr为待测织物相对介电常数，是个纯数

当C用pF，D和H用cm做单位时，则：

实验仪器：

介电常数测定仪：

游标卡尺：

四个材质圆片：

实验内容：

使用介电常数测量仪器完成电容的测量，同时读出游标卡尺的读数，记录厚度数据。仪器使用之前将两个电极线相互远离，长按调零按钮进行调零。将材料圆片固定好之后就可以进行电容的读数了，同时在游标卡尺上读出数据（需要考虑零点误差，即加上仪器旋到底的示数）之后使用游标卡尺测量出圆片的直径，并记录数据。

以上数据每种材料各测出六次，分别求出C、H、D的不确定度uc、uh、ud，之后测出介电常数εr及其不确定度uεr。

本实验测量比较简单，难点在于数据的处理，计算非常复杂繁琐。数据处理结束后完成实验报告。