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电容器是由两个相互绝缘的导体构成的储能元件。最常见的是平行板电容器，由两个平行的金属极板组成。电容量定义为电荷量与电压的比值。在真空中，平行板电容器的电容量等于真空介电常数乘以极板面积除以极板间距。当电容器充电时，正负电荷分别聚集在两个极板上，形成均匀的电场。
电介质是插入电容器极板间的绝缘材料。常见的电介质包括空气、玻璃、陶瓷、塑料等。当电介质插入电容器时，其分子会在外电场作用下发生极化现象。不同电介质材料具有不同的相对介电常数，空气约为1，玻璃约为6，而某些陶瓷材料可达1000。电介质的引入会显著改变电容器的性能。
电介质在外电场作用下会发生极化现象，主要包括两种机理。位移极化是指原子中的电子云相对于原子核发生位移，形成电偶极子。取向极化是指原本随机排列的极性分子在电场作用下转向，沿电场方向排列。这两种极化都会在电介质表面产生束缚电荷，从而影响电容器内部的电场分布。极化强度与外电场成正比。
电介质极化产生的束缚电荷会影响电容器内部的电场分布。原电场E₀等于电压除以极板间距。极化产生的电场Ep与原电场方向相反，削弱了总电场强度。合成电场等于原电场减去极化电场。最终结果是电场强度减小为原来的εᵣ分之一，其中εᵣ是相对介电常数。这种电场的减弱是电容增加的根本原因。
现在我们来推导电容量的增加关系。第一步，我们已知电场强度减小为原来的εᵣ分之一。第二步，由于电压等于电场强度乘以距离，所以电压也减小εᵣ倍。第三步，根据电容的定义C等于Q除以U，当电荷量不变而电压减小时，电容量增加εᵣ倍。最终得出结论：有电介质时的电容等于εᵣ倍的真空电容。