靜電場中電介質(zhì)

靜電場中電介質(zhì)第一頁，共十頁，編輯于2023年，星期五電介質(zhì)對電場的影響實(shí)驗(yàn)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(zhì)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(zhì)1電介質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和分類

(1)電介質(zhì)內(nèi)正負(fù)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(fù)電荷中心

代表電介質(zhì)分子中所有正,負(fù)電荷的兩個點(diǎn)電荷稱為分子正負(fù)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(fù)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(fù)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(zhì)表面產(chǎn)生電荷的現(xiàn)象稱為電介質(zhì)的極化。

由于極化，在介質(zhì)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(zhuǎn)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(zhì)小結(jié):(1)電介質(zhì)極化現(xiàn)象∶在外電場作用下，介質(zhì)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(jī)理雖然不相同，但在宏觀上表現(xiàn)相同。(3)電介質(zhì)內(nèi)的電場強(qiáng)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(zhì)時的高斯定理以平板電容器中充滿均勻介質(zhì)為例即通過任意閉合曲面的電位移通量只與面內(nèi)自由電荷有關(guān)，與其它因素?zé)o關(guān)(面內(nèi)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(zhì))(本課程)注a.

輔助矢量b.

及與各種因素均有關(guān)二.

有均勻介質(zhì)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(zhì)內(nèi)外,先求再求

均勻介質(zhì)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(zhì)(r)，求D與的關(guān)系；(2)把帶電導(dǎo)體球(Q0,R1)外包一層外半徑為R2的均勻介質(zhì)球殼(r)時,求電場強(qiáng)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(zhì)均呈球?qū)ΨQ分布,故也為球?qū)ΨQ分布a.

自由電荷Q0和介質(zhì)均呈球?qū)ΨQ分