LC串联电路测量液体电容率

窦如强,刘 鑫，何 钰,杜进祥，吴 平，陈 森

(北京科技大学 a.数理学院；b.化学与生物工程学院；c.材料科学与工程学院； d.自然科学基础实验中心，北京 100083)

LC串联电路测量液体电容率

窦如强a,刘 鑫a，何 钰b,杜进祥c，吴 平a，陈 森d

(北京科技大学 a.数理学院；b.化学与生物工程学院；c.材料科学与工程学院； d.自然科学基础实验中心，北京 100083)

基于LC串联电路存在“零电阻”状态的电路特性，利用标准电感线圈和自制液体电容器，设计了可以精确测量液体电容率的实验方法. 利用该方法测量了蒸馏水以及不同体积分数乙醇溶液的电容率，测量结果与文献参考值的相对偏差在1%以内.

电容率；LC串联电路；液体

电容率是反映材料极化性能的一个重要参数，它也是溶剂的重要参量，表征溶剂对溶质分子溶剂化以及隔开离子的能力[1]. 目前，对于电容率的测量主要有终端短路法[2]、波导微扰法[3-6]等，这些方法主要用于固体材料复电容率的测量，由于液体的电容率与温度、浓度、频率等多个物理量相关[7]，应用到液体材料的测量时，对实验设备和条件将会有更高的要求，在实验室内完成精确测量具有一定的难度. 本文基于串联电路存在“零电阻”状态的电路特性，利用标准电感线圈和自制的液体电容器，提出了可以便捷、精确测量液体电容率的实验方法.

1 实验原理与计算方法

材料的电容率是频率的函数，且是复数，实部反映材料容纳电荷的能力，虚部反映传导中的耗散能力. 对于液体材……