假设电容器极板上所储存的总的电荷为Q,电荷分布的面密度为σ,则有:

式中包含的Q和σ为单极板上的电荷总量;Q0和σ0为单极板上的自由电荷(没有填充电介质时的情况);Q′和σ′为贴紧极板的介质表面上出现的束缚电荷。

根据电容器电容量的定义,有:

               或                                       (1。1。1。6)

式中,U为极板间的电压;A为极板的面积。当两极板间没有电介质时,Q′= 0,σ′= 0,此时的电容量为:

        或                                                  (1。1。1。7)

电介质的相对介电常数 定义为:

                                                        (1。1。1。8)

    由式可知,由于电介质在电场中的极化出现了束缚电荷,使维持恒定电压的电容器极板上储存了更多的电荷,这就是工程上利用电介质电容器作为储能元件的理论依据。

1。1。2 对介电常数测量的意义来自优O尔P论R文T网WWw.YoueRw.com 加QQ7520`18766

随着航空航天、军事民用、数字通信、科学研究等领域对元器件的需求也越来越多，从而使各种材料相继被发明与应用己经产生了越来越重要的作用。同时随着频段对于人们研究的要求越来越高，器件也被做的越做越小，伴随着不断发明和出现新的材料，对于工艺要求来说，数据也必须越来越精确，从而使世界各国研究者们正在对如何能准确快速地测得我们所要材料的电磁参数特性这一问题急于得到更加准确的结果。而作为工艺中的必不可少的参数之一的介电常数，因此精确测量电介质材料的介电常数对将来的研究和应用有着非常深远的意义。

    而伴随计算机、电子技术以及信号处理技术的发展，涌现一批具有测量精确、迅速、抗干扰能力强、高智能水平的特点的现代测量方式，广泛应用于介电常数中。数字化测量方式采用微型计算机技术，较于传统测量方式，具有简化了模拟电路的设计，操作简单、提高了测量准确度与精度；成本低廉、抗干扰能力强；快速测量，能及时反映材料的基本情况的优点。

1。2 目前常用的测量方法

目前，测量介电常数的方法主要有集中电路法、自由空间波法等等。其中，传输线法、集中电路法、谐振法等属于实验室测量方法，测量通常是在实验室中进行，要求具有相应的样品采集技术。尽管如此，由于环境改变(如密度、压力和湿度改变)  和对样品的加工处理势必会造成测量与真实值之间很难估计的偏差。自由空间波法属于实地测量方法，不需要采集样品，可以直接进行测量，同样的自由空间波法受客观条件限制，影响因素也较多。

目前介电常数的测量方法，按其工作原理可分为：

(1)集中电路法——主要运用于低频，样品作为集中电容的绝缘介质；

(2)自由空间传播法——微波通过被测样品的传播和反射。

1。2。1 集中电路法

在低频段，将有耗材料（复相对介电常数为 ）填充平板电容，则填充介质的电容，其导纳值为：

                                                            (1。2。1。1) 8TC89C52单片机数字化介电常数测量仪的设计(3):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_200196.html