靜電場中電介質

靜電場中電介質第一頁，共十頁，編輯于2023年，星期五電介質對電場的影響實驗發(fā)現(xiàn):相對介電常數(shù)(電容率)介電常數(shù)真空介電常數(shù)+++++-----AB在平板電容器之間插入一塊介質板插入前：插入后：第二頁，共十頁，編輯于2023年，星期五靜電場中的電介質1電介質的微觀結構和分類

(1)電介質內正負電荷處于束縛狀態(tài),在外電場作用下,束縛電荷只作微觀的相對位移(2)分子正負電荷中心

代表電介質分子中所有正,負電荷的兩個點電荷稱為分子正負電荷中心,因此一個分子在外電場中可等效為一個電偶極子.第三頁，共十頁，編輯于2023年，星期五分子的正、負電荷中心在無外場時重合。不存在固有分子電偶極矩。分子的正、負電荷中心在無外場時不重合，分子存在固有電偶極矩。(1)、有極分子：-q+q=O--H+H+H2O(2)、無極分子：=±C--H+H+H+H+CH4+第四頁，共十頁，編輯于2023年，星期五1、無極分子的位移極化±±±±±±±±±±±±±±±+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-E

在外電場的作用下，介質表面產(chǎn)生電荷的現(xiàn)象稱為電介質的極化。

由于極化，在介質表面產(chǎn)生的電荷稱為極化電荷或稱束縛電荷。第五頁，共十頁，編輯于2023年，星期五2、有極分子的取向極化+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-EoFF+-Eo

有極分子在外場中發(fā)生偏轉而產(chǎn)生的極化稱為取向極化。第六頁，共十頁，編輯于2023年，星期五三、靜電場中的電介質小結:(1)電介質極化現(xiàn)象∶在外電場作用下，介質表面產(chǎn)生極化(束縛)電荷的現(xiàn)象。(2)不論是有極分子還是無極分子的極化，微觀機理雖然不相同，但在宏觀上表現(xiàn)相同。(3)電介質內的電場強度。第七頁，共十頁，編輯于2023年，星期五+++++++++++-----------

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+++++電位移有介質時的高斯定理以平板電容器中充滿均勻介質為例即通過任意閉合曲面的電位移通量只與面內自由電荷有關，與其它因素無關(面內自由電荷代數(shù)和)電位移矢量令13.第八頁，共十頁，編輯于2023年，星期五1.條件高度對稱分布(自由電荷與電介質)(本課程)注a.

輔助矢量b.

及與各種因素均有關二.

有均勻介質存在時場的求解2.路徑注b.

一般不宜用疊加法求場a.

無論介質內外,先求再求

均勻介質14.第九頁，共十頁，編輯于2023年，星期五討論:(1)平板電容器(±Q)中充有均勻介質(r)，求D與的關系；(2)把帶電導體球(Q0,R1)外包一層外半徑為R2的均勻介質球殼(r)時,求電場強度的分布.Q0-分析:c.引入后,可繞開極化電荷問題b.

作球型高斯面Sa.

自由電荷Q0和介質均呈球對稱分布,故也為球對稱分布a.

自由電荷Q0和介質均呈球對稱分