高二物理競賽靜電場中的電介質(zhì)課件

靜電場中的電介質(zhì)本章研究把電介質(zhì)引進(jìn)靜電場中電介質(zhì)與電場的相互作用規(guī)律，重點(diǎn)介紹電介質(zhì)的極化規(guī)律，電容器的電容，靜電場的能量。1靜電場中的電介質(zhì)一、電介質(zhì)及其極化

二、有電介質(zhì)時(shí)的高斯定律

三、邊值關(guān)系21.電介質(zhì)對電場的影響-Q+Q-Q+Q電介質(zhì)---絕緣體（塑料、橡膠、純水等）。特征---沒有自由電荷，被電極化后影響原電場。無電介質(zhì)時(shí)，0、E0有電介質(zhì)時(shí)，、E結(jié)論：電介質(zhì)使原電場減弱。實(shí)驗(yàn)表明：一、電介質(zhì)及其極化3極化---在外電場作用下電介質(zhì)表面出現(xiàn)極化電荷的現(xiàn)象。極化電荷與感應(yīng)電荷的區(qū)別：

感應(yīng)電荷是導(dǎo)體靜電平衡時(shí)的一種電荷分布，E內(nèi)=0，可移離開導(dǎo)體。

極化電荷是在分子范圍內(nèi)正負(fù)電荷移動(dòng)的結(jié)果，,不可移離電介質(zhì)，數(shù)量少得多。2.電介質(zhì)的極化43.極化的微觀機(jī)制一.電介質(zhì)分子可分為有極和無極兩類

1.有極分子（polarmolecule）：分子電荷的正、負(fù)“重心”分開，具有固有電偶極矩，

2.無極分子（nonpolarmolecule）：分子電荷的正、負(fù)“重心”重合，無固有電偶極矩。如：He，Ne，CH4…5電介質(zhì)的電極化與導(dǎo)體有本質(zhì)的區(qū)別：電介質(zhì)：導(dǎo)體：兩種電介質(zhì)放入外電場，其表面上都會(huì)出現(xiàn)電荷。電極化面束縛電荷（面極化電荷）有極分子電介質(zhì)無極分子電介質(zhì)6二、電極化現(xiàn)象(1)有極分子取向極化可見：E外強(qiáng)，端面上束縛電荷越多，電極化程度越高。(2)無極分子電中性位移極化感生電矩7同樣：E外強(qiáng)，p大，端面上束縛電荷越多，電極化程度越高。1o對均勻電介質(zhì)體內(nèi)無凈電荷，束縛電荷只出現(xiàn)在表面上。2o束縛電荷與自由電荷在激發(fā)電場方面，具有同等的地位。說明8三.極化機(jī)制1.位移極化（displacementpolarization）對無極分子2.取向極化（orientationpolarization）對有極分子PPθEE9對取向極化的說明：由于熱運(yùn)動(dòng)，不是都平行于；有極分子也有位移極化，倒是主要的了。要是取向極化，但在高頻場中，位移極化反不過在靜電場中主4.極化強(qiáng)度(1)定義：單位:庫侖／米２。(2)意義：量度電介質(zhì)極化狀態(tài)的物理量。對均勻電介質(zhì)，P處處相同。105.極化規(guī)律當(dāng)電介質(zhì)處于極化狀態(tài)時(shí)，一方面在它的體內(nèi)出現(xiàn)電偶極矩，通過P描述，另一方面它的表面將有極化電荷產(chǎn)生。（極化規(guī)律）結(jié)論：電介質(zhì)產(chǎn)生的一切宏觀后果都是通