8. 比誘電率
誘電率とは、ある物質内において、電荷とそれによって与えられる力との関係を示す係数です。物質はそれぞれ固有の誘電率を有しており、この値は外部から電界を与えたときに、物質中の原子（あるいは分子）がどのように応答するかで決定されます。つまり、どのような誘電分極が発生するかで誘電率が決まるわけです。物質の誘電率εと真空の誘電率の比であるkεを比誘電率と呼びます。この比誘電率は、温度ｔと周波数ｆによって変化します。また、比誘電率を複素数で表現するとという関係が成り立ち、誘電損失の損失角δが求まります。
| 固体 | ||||
|---|---|---|---|---|
| 物質 | 温度t（℃） | 周波数f（Hz） | 比誘電率kε |  |
|
パラフィン |
20 |
 |
2.2 |
2 |
|
アンバー |
20 |
 |
2.8～2.6 |
2～90 |
|
溶融石英 |
20～150 |
 |
3.8 |
10～1 |
 |
25 |
 |
332 |
|
|
水晶（ |
20 |
 |
4.5 |
|
|
KCl |
20 |
 |
4.8 |
5～1 |
|
ダイヤモンド |
20 |
500～3000 |
5.68 |
|
|
NaCl |
25 |
 |
5.9 |
2 |
|
ステアタイト |
20 |
 |
6 |
2～20 |
|
蛍石 |
20 |
 |
6.8 |
|
|
鉛ガラス |
20 |
 |
6.9 |
17～13 |
|
雲母 |
20～100 |
 |
7.0 |
10～2 |
|
ソーダガラス |
20 |
 |
7.5 |
100～80 |
|
アルミナ |
20～100 |
 |
8.5 |
20～5 |
|
ゴム（シリコーン） |
20 |
 |
8.6～8.5 |
50～10 |
|
サファイヤ（ |
20 |
 |
9.4 |
2 |
軸）| 液体 | |||
|---|---|---|---|
 |
 |
比誘電率kε |  |
|
液体ヘリウム |
4.19K |
1.048 |
|
|
液体水素 |
20.4K |
1.23 |
-280 |
|
液体窒素 |
70K |
1.45 |
-200 |
|
液体酸素 |
80K |
1.51 |
-160 |
|
液体アルゴン |
82K |
1.53 |
-220 |
|
四塩化炭素 |
20 |
2.24 |
-90 |
|
ベンゼン |
20 |
2.284 |
-85 |
|
トルエン |
20 |
2.39 |
-100 |
|
二硫化炭素 |
20 |
2.64 |
-100 |
|
アセトン |
25 |
20.7 |
-470 |
|
エチルアルコール |
25 |
24.3 |
|
|
メチルアルコール |
25 |
32.6 |
-600 |
|
ニトロベンゼン |
25 |
34.8 |
-520 |
※１ 水の比誘電率kεは、ｔ（℃）の場合に、で記述できます。
※２ 温度ｔの列内のKは、絶対温度（ケルビン）を表します。
| 気体 | ||
|---|---|---|
| 物質（1atm） | 温度t（℃） |  |
|
アルゴン |
20 |
5.17 |
|
アンモニア |
1 |
71 |
|
エチルアルコール |
100 |
78 |
|
酸素 |
20 |
4.94 |
|
水素 |
0 |
2.72 |
|
水蒸気 |
100 |
60 |
|
窒素 |
20 |
5.47 |
|
二酸化炭素 |
20 |
9.22 |
|
二酸化硫黄 |
22 |
82 |
|
二硫化炭素 |
29 |
29.0 |
|
ヘリウム |
0 |
0.7 |
|
ベンゼン |
100 |
32.7 |
|
メチルアルコール |
100 |
57 |