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文檔簡介

一、有極分子和無機分子電介質電介質是電阻率很大、導電實力很差的物質。在靜電問題中,常把電介質看作志向的絕緣體。有極分子:分子的正電荷中心與負電荷中心不重合。ClHpHHPoNHHHP+有極分子的等效電偶極矩:整個電介質可以看成是多數的點偶極子的聚集體。雖然每個分子的等效點偶極矩不為零,但不管從電介質整體來看,還是從電解質的某一小體積來看,電解質是呈中性的。無極分子:分子的正電荷中心與負電荷中心重合。無極分子的等效電偶極矩:無極分子電介質整體也是呈中性的。二、電介質的極化1、無極分子的位移極化加上外電場后,在電場力作用下電介質分子的正負電荷中心不再重合,形成一個電偶極子,它們的等效電偶極矩P的方向都沿著電場的方向。電介質的兩個和外電場強度相垂直的表面層里,將分別出現正電荷和負電荷。這些電荷不能離開介質,也不能在電介質中自有移動,我們稱之為極化電荷。這種在外電場作用下,在電介質中出現極化電荷的現象叫做電介質的極化。由于無極分子的極化在于正、負電荷中心的相對位移,所以常叫做位移極化。2、有極分子的取向極化在外電場中有極分子的固有電矩要受到一個力矩作用,電矩方向轉向和外電場方向趨于一樣。無外電場時,有極分子電偶極矩取向不同,整個介質不帶電。有機分子的極化就是等效電偶極子轉向外電場的方向,所以叫做取向極化。一般來說,分子在取向極化的同時還會產生位移極化,但是,對于有極分子電介質來說,在靜電場作用下,取向極化的效應比位移極化的效應強得多,所以有極分子的極化機理是取向極化。三、電極化強度上面從分子的結構動身,說明白兩類不同的電介質的極化過程,這兩類電介質極化的微觀過程雖然不同,但宏觀的效果卻是相同的,都是在電介質的兩個相對表面上出現了異號的極化電荷,在電介質內部有沿電場方向的電偶極矩。1、電極化強度矢量單位體積內分子電偶極矩的矢量和電極化強度的單位是2、電極化強度與總場強的關系式中的比例因數和電介質的性質有關,叫做介質的電極化率。3、束縛電荷與電極化強度的關系:電偶極矩電偶極矩的矢量和因斜柱體的體積為

,按定義,電極化強度P的大小為上式表明,電介質極化時產生的極化電荷的面密度,等于電極化強度沿外法線方向的重量。例9-4半徑R的介質球被勻整極化,極化強度為P。求:1)介質球表面的分布;2)極化電荷在球心處的場。由此可知,右半球面上左半球面上2)在球面上取環帶解:1)球面上任一點E沿x軸負方向。在球心處的場§9-5電介質中的靜電場空間任一點的合場強E應當是外電場總電場極化電荷所激發電場一、平行板電容器勻整電介質極板間電介質中的合場強E的大小為+++

+

+----E電介質中的電極化強度為而代入上式得上式表明,在勻整電介質充溢整個電場的狀況下,電介質內部的場強E為場強的倍。兩極板間的電勢差設極板的面積為S,則極板上總的電荷量為極板間充溢勻整電介質后的電容為即電容為兩極板間是真空時電容的倍。由式得和有如下關系電介質內部場強減弱為外場的這一結論并不普遍成立,但是電介質內部的場強減弱卻是比較普遍的。二、勻整電介質球處于勻整外電場放入電介質球前的勻整電場放入介質球后球內外空間合場強的分布++++++++

介質球內的場強已經在例題中求出為與方向相反+++++++靠近球的外部空間,上下區域,合場強減弱;左右區域,合場強增加。+++++++++++++

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