基礎(chǔ)實驗物理報告 學(xué)院 專業(yè) ： 實驗名稱 介電常數(shù)實驗報告 姓名 班級 學(xué)號 一、實驗原理 二、實驗設(shè)備 三、實驗內(nèi)容 四、實驗結(jié)果 實驗原理 介電常數(shù)是電介質(zhì)的一個材料特征參數(shù)。 用兩塊平行放置的金屬電極構(gòu)成一個平行板電容器，其電容量為： D為極板間距，S為極板面積，ε即為介電常數(shù)。材料不同ε也不同。在真空中的介電常數(shù)為，。 考察一種電介質(zhì)的介電常數(shù)，通常是看相對介電常數(shù)，即與真空介電常數(shù)相比的比值。 如能測出平行板電容器在真空里的電容量C1及充滿介質(zhì)時的電容量C2，則介質(zhì)的相對介電常數(shù)即為 然而C1、C2的值很小，此時電極的邊界效應(yīng)、測量用的引線等引起的分布電容已不可忽略，這些因素將會引起很大的誤差，該誤差屬系統(tǒng)誤差。本實驗用電橋法和頻率法分別測出固體和液體的相對介電常數(shù)，并消除實驗中的系統(tǒng)誤差。 用電橋法測量固體電介質(zhì)相對介電常數(shù) 將平行板電容器與數(shù)字式交流電橋相連接，測出空氣中的電容C1和放入固體電介質(zhì)后的電容C2。 其中C0是電極間以空氣為介質(zhì)、樣品的面積為S而計算出的電容量： C邊為樣品面積以外電極間的電容量和邊界電容之和，C分為測量引線及測量系統(tǒng)等引起的分布電容之和，放入樣品時，樣品沒有充滿電極之間，樣品面積比極板面積小，厚度也比極板的間距小，因此由樣品面積內(nèi)介質(zhì)層和空氣層組成串聯(lián)電容而成C串，根據(jù)電容串聯(lián)公式有： 當(dāng)兩次測量中電極間距D為一定值，系統(tǒng)狀態(tài)保持不變，則有、。 得： 該結(jié)果中不再包含分布電容和邊緣電容，也就是說運用該實驗方法消除了由分布電容和邊緣效應(yīng)引入的系統(tǒng)誤差。 線性回歸法測真空介電常數(shù) 上述測量裝置在不考慮邊界效應(yīng)的情況下，系