高二物理競(jìng)賽靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)課件

1、1靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)電介質(zhì)這類物質(zhì)中，沒(méi)有自由電子, 不導(dǎo)電，也稱為絕緣體。2電介質(zhì)分子可分為有極和無(wú)極兩類:（1）分子中的正電荷等效中心 與負(fù)電荷等效中心重合的稱為無(wú)極分子（如H2、 CH4、CO2）感應(yīng)電偶極矩l無(wú)極分子無(wú)極分子在電場(chǎng)中,正負(fù)電荷中心會(huì)被拉開(kāi)一段距離,產(chǎn)生感應(yīng)電偶極矩，這稱為位移極化。3（2）分子中的正電荷等效中心 與負(fù)電荷等效中心不重合的稱為有極分子（如 HCl、H2O、NH3 ）有極分子在電場(chǎng)中，固有電偶極矩會(huì)轉(zhuǎn)向電場(chǎng)的方向，這稱為轉(zhuǎn)向極化。l有極分子固有電偶極矩4總之，不管哪種電介質(zhì),極化機(jī)制雖然不同，放到電場(chǎng)中都有極化現(xiàn)象,都會(huì)出現(xiàn)極化電荷（也叫束縛電荷）。如何描述電

2、介質(zhì)的極化狀態(tài)？電介質(zhì)的極化有什么規(guī)律？正是這些極化電荷的電場(chǎng)削弱了電介質(zhì)中的電場(chǎng)。5+ + + + + + + + + + +- - - - - - - - - - -：極化電荷面密度：分子電偶極矩：電極化強(qiáng)度 - - - - - + + + + + 6+ + + + + + + + + + +- - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + 7+ + + + + + + + + + +- - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + 電極化率8+ + + + + + + + + + +- - - - - - - - - -

3、 - - - - - - + + + + + 電容率9有介質(zhì)時(shí)的高斯定理電位移通量電位移矢量10 例1 把一塊相對(duì)電容率r =3的電介質(zhì)，放在相距d=1 mm的兩平行帶電平板之間. 放入之前，兩板的電勢(shì)差是1 000 V . 試求兩板間電介質(zhì)內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度E ，電極化強(qiáng)度P ，板和電介質(zhì)的電荷面密度，電介質(zhì)內(nèi)的電位移D.d+ + + + + + + + + + +- - - - - - - - - - -U11解d+ + + + + + + + + + +- - - - - - - - - - -Ur =3，d=1 mm，U=1 000 V12d+ + + + + + + + + + +- - - - - - - - - - -Ur =3，d=1 mm，U=1 000 V13 例2 圖中是由半徑為R1的長(zhǎng)直圓柱導(dǎo)體和同軸的半徑為R2的薄導(dǎo)體圓筒組成，其間充以相對(duì)電容率為r的電介質(zhì). 設(shè)直導(dǎo)體和圓筒單位長(zhǎng)度上的電荷分別為+和- . 求(1)