[实用新型]一种测量固液体电介质相对介电常数的实验装置

说明书

本实用新型涉及一种测量固液体电介质相对介电常数的实验装置，属于介电常数测量装置技术领域。该测量固液体电介质相对介电常数的实验装置，包括主体结构、液体介质测量结构和固体介质测量结构；所述主体结构包括底板、圆柱形支柱、圆形底板、接线柱槽和罩壳；所述液体介质测量结构包括金属软管、测量探头和导线；所述固体介质测量结构包括下极板、下拉板、上极板和导线。本实用新型结构合理，操作简单，使用方便，实验误差小，实验效果明显，对学生探究液体电介质相对介电常数随温度变化而变化这一物理现象以及学习掌握测量固、液体电介质相对介电常数的方法有很大帮助。

技术领域

本实用新型涉及一种测量固液体电介质相对介电常数的实验装置，属于介电常数测量装置技术领域。

背景技术

当真空中的静电场中放入某种电介质时，电介质会产生极化电荷削弱原电场，削弱后的电介质中的电场记为与的比值即为相对介电常数ε_r，即某种电介质的相对介电常数ε_r，定义为该电介质的介电常数ε(又名电容率)与真空中介电常数ε₀的比值，即ε_r＝ε/ε₀。如果将相对介电常数较大的材料放入电场中，电场强度会在电介质内有明显的下降。相对介电常数ε_r，其值等于电容器极板之间为真空和待测电介质时的电容器两极板电压之比、场强之比、电容之比，该值也是材料贮电能力的表征，也称为相对电容率，不同材料不同温度下的相对介电常数不同。

相对介电常数ε_r可以用静电场用如下方式测量：首先在两块极板之间为真空的时候测量电容器的电压U₀、电场强度电容C₀，然后将电容极板间加入待测电介质后测量电压U、电场强度电容C，相对介电常数ε_r可以用下式计算：

相对介电常数是反映电介质材料在静电场中极化特性的物理参数，不同材料的相对介电常数不同，利用这一特性可以制成不同性能规格的电容器或有关元件，从而应用到科学研究与工业生产的各个领域，理解介电常数的物理意义与测量原理，掌握固、液体介质相对介电常数的测定方法，是高校理工类实验中的重要内容，然而，当前市场上已有的测量介电常数的设备封装严密，只能直接读数，不能作为学生学习的实验设备，不适用于实验室的应用环境，因此设计一种新型的测量固、液体介质相对介电常数的实验装置十分必要。

发明内容

针对上述存在的问题及不足，本实用新型提供了一种测量固液体电介质相对介电常数的实验装置。本实用新型通过以下技术方案实现。

一种测量固液体电介质相对介电常数的实验装置，包括主体结构、液体电介质测量结构和固体电介质测量结构；所述主体结构包括底板1、圆柱形支柱2、圆形底板3、接线柱槽5和罩壳10；所述液体电介质测量结构包括金属软管12、测量探头14和导线；所述固体电介质测量结构包括下极板4、下拉板6、上极板9和导线；

所述主体结构中底板1顶面均匀设有四个圆柱形支柱2作为支撑装置，四个圆柱形支柱2顶面设有圆形底板3，圆形底板3中间位置设有罩壳10，罩壳10下部分设有环面开口，罩壳10外部两侧均匀设有对称接线柱槽5，每个线柱槽5上均设有两个导电接线柱；

所述液体电介质测量结构中罩壳10顶部通过金属软管12与测量探头14连接，测量探头14通过金属软管12能压缩和拉长，测量探头14中设有相对设置的第一电极13 和第二电极，第一电极13通过导线Ⅲ15、第二电极通过导线Ⅳ16与其中一个接线柱槽 5中的两个导电接线柱分别连接；