电导率电容率磁导率测量和意义

容器的电容 =4dC/πD^2
根据上式, 只要测得平行板间的距离d、电容C 及圆板的直径D , 即可求得空气 的电容率 ，但不论是单次测量还是多次测量求平均值, 利用上式求得的结果误
-3-
差均较大。根据分析可知, 交流电桥测得的电容量不单是平行板的电容, 还包括 分布电容Z由于两平行板的几何尺寸较小, 电容量不大, 因此分布电容的影响比 较大, 这就是直接利用上式来求结果误差较大的原因。式可以看出C 与1/d 呈线 性关系,只要测量出不同间距d 的电容C, 作1/d 与C 的关系曲线, 则截距a= C0, 斜率b= πD^2/4 ,进一步改写
。 有些物质会有异向性的电导率，必需用 3 X 3 矩阵来表达（使用数学术语，第 二阶张量，通常是对称的）。 电导率是电阻率 的倒数。在国际单位制中的单位是西门子/米：
。
2.电传导性 是物质可以传导电子的性质。按物质是否具有电传导性，可把物质分为导体，
半导体和绝缘体。 固态半导体的掺杂程度会造成电导率很大的变化。增加掺杂程度会造成高电
电导仪示意图
电导率的测量需要两方面信息。一个是溶液的电导 G，另一个是溶液的 几何参数 K。电导可以通过电流、电压的测量得到。根据关系式 S=K×G 可 以等到电导率的数值。这一测量原理在直接显示测量仪表中得到广泛应用。
而 K= L /A A——测量电极的有效极板； L——两极板的距离； 这一值则被称为电极常数。在电极间存在均匀电场的情况下，电极常 数可以通过几何尺寸算出。当两个面积为 1cm 的方形极板，之间相隔 1cm 组成电极时，此电极的常数 K=1cm-1。如果用此对电极测得电导值 G=1000 μs，则被测溶液的电导率 K=1000μs/ cm。 一般情况下，电极常形成部分非均匀电场。此时，电极常数必须用标 准溶液进行确定。标准溶液一般都使用 KCl 溶液这是因为 KCl 的电导率的 不同的温度和浓度情况下非常稳定，准确。0.1mol/l 的 KCl 溶液在 25℃时 电导率为 12.88ms/cm。
1.定义 表征磁介质磁性的物理量。常用符号μ表示，μ为介质的磁导率，或称绝
对磁导率。μ等于磁介质中磁感应强度 B 与磁场强度 H 之比，即 B=μH
有明确定义值 = 4π×10−7 N·A−2。磁导率 μ在各向同性介质中为一个标量, 在各向异性的介质中为张量。通常，磁导率不是一个常数，它可随在媒质中的位 置，施加场的频率，湿度，温度，和其他一些参数而变化。在一个非线性介质中， 磁导率取决于磁场的强度。 B 与一个移动电荷 q 的洛伦兹力有关：
引言： 这些基本名词是电动力学的必备知识，它们不仅在历史上有着重大意义，对
于学习电动力学的学者也是至关重要的。由于笔者才疏学浅，仅做一些简单的介 绍，供各位批评指正。
一、电导率
1.定义 物理学概念，指在介质中该量与电场强度之积等于传导电流密度。对于各向
同性介质，电导率是标量；对于各向异性介质，电导率是张量。生态学中，电导 率是以数字表示的溶液传导电流的能力。单位以西门子每米表示。电导率是表示 物质传输电流能力强弱的一种测量值。当施加电压于导体的两端时，其电荷载子 会呈现朝某方向流动的行为，因而产生电流。电导率 是以欧姆定律定义为电 流密度 和电场强度 的比率：
。 电荷 q 单位是库仑，速率 v 是 m/s，所以该力 F 以牛顿计算：
H 与磁偶极子的密度有关。一个磁偶极子是一个闭合的电流循环。其偶矩是电流 乘以面积，单位为安培/平方米。
2.测量原理 磁回路采取图结构形式，整个回路由两部分组成，即探头（含磁心、N匝线
圈 ）、 待 测 材 料 两 部 分 的 长 度 L2 、 截 面 积 和 磁 导 率 分 别 为
加外电场于这种介电质，则会出现取向极化现象。在非真空中由于介电质被电极
化，在物质内部的总电场会减小；电容率关系到介电质传输电场的能力。
采用国际单位制，电容率的测量单位是法拉／米，真空的电容率，称为真
空 电 容 率 ， 或 “ 真 空 介 电 常 数 ”， 标 记 为
，标准值为
F/m。
2.介质的电容率
导率。水溶液的电导率高低相依于其内含溶质盐的浓度，或其它会分解为电解质 的化学杂质。水样本的电导率是测量水的含盐成分、含离子成分、含杂质成分等 等的重要指标。水越纯净，电导率越低（电阻率越高）。水的电导率时常以电导 系数来纪录；电导系数是水在 25°C 温度的电导率。
-1-
3.影响因素 温度、掺杂程度、各向异性
-5-
=4b/πD^2 只要求出斜率b, 代入上式即可求得空气的电容率 。也可以将1/d 作为自变量, C 作为应变 量, 用一元线性回归, 计算回归系数a 和b, 再进一步利用上式求得空气的电容率 。经过这
样的处理, 可基本上消除分布电容的影响, 但要取得较为满意的结果, 还需对实验数据的取 舍。
三、磁导率
-2-
二、电容率
1.定义
表征电介质极化性质的宏观物理量。又称介电常数。定义为电位移 D 和电场
强度 E 之比，D＝εΕ，ε的单位为法拉／米。电介质的电容率ε与真空电容率
ε0 之比称为该电介质的相对电容率 εr ，εr＝ε／ε0 是无量纲的纯数，εr
与电极化率χe 的关系为εr＝1＋χe。对于由极性分子形成的介电质，假设施
4.测量原理 电导率的测量原理是将相互平行且距离是固定值 L 的两块极板（或圆
柱电极），放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势（为了避免溶 液电解，通常为正弦波电压，频率 1～3kHz）。然后通过电导仪测量极板间 电导。
电导仪：电导仪是一款多量程仪器，能够满足从去离子水到海水等多 种应用检测要求。这款仪器能够提供自动温度补偿，并能够设置温度系数， 因此能够用于测量温度系数与水不同的液体。它能够提供三个量程并具有 量程自动选择功能，能够自动选择合适的量程。
如此回路磁阻为
-4-
此为磁回路几何尺寸和磁导率的函数。则振荡频率f：
利用上式可以进行多项应用性测量，假定上式中除 以外的各项参数都固定， 那么回路的振荡频率就只是 的函数，完全可以通过测量振荡频率的变化来间 接测量 但上式中存在诸多的回路常数，而且很多常数的参数值确定起来比较 困难，就是有标称参数也会有较大误差，如电容量、线圈匝数及分布参数等，因 此直接使用上式仍是较困难的，同时测量结果的误差必然很大，达不到测量的目 的。
对于常见的案的二阶张量。介质的电容率和磁导率，共同地决定了，电磁波通过介 质时的相速度 ：
。 对于线性介电质，电极化强度 与电场
成正比：
。 将这方程代入电位移的定义式，可以得到电位移与电场的关系式：
。 所以，电容率与电极化率的关系式为
。
3.测量原理 当平行板电容的直径D 远大于间距d 时,忽略边缘效应的影响, 则平行板电
电动力学
电导率、电容率、磁导率的测定及意义
指导教师：XXX 专业：XXX
学号：XXXXXXXXXXXX 姓名：XXX
XXXX 大学
XXXX 年 X 月 X 日
电导率、电容率、磁导率的测定及意义
摘要： 本文章主要探讨电动力学几个基本物理名词——电导率，电容率，磁导率—
—各自意义及其测量。
关键词： 电导率，磁导率，电容率，意义，测量