動(dòng)化好靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體和電介質(zhì)(編輯修改稿)
2025-05-23 13:56 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 表面產(chǎn)生電荷的現(xiàn)象稱為電介質(zhì)的極化 。 ? 電介質(zhì)的極化的結(jié)果： ?????? 39。39。39。0 EEEEq????極化電荷產(chǎn)生電場(chǎng)產(chǎn)生極化電荷? 電介質(zhì)的極化： 描述電介質(zhì)的極化程度的物理量。 VpP i?????（ Cm2） 對(duì)無(wú)極分子電介質(zhì)，各分子電偶極矩都相同，則 P n p?? 電極化強(qiáng)度為矢量。 極化體電荷與極化強(qiáng)度的關(guān)系 ? 只有跨過(guò)閉合面邊界的分子對(duì)閉合面內(nèi)極化電荷代數(shù)和有貢獻(xiàn) S(a)? 閉合面內(nèi)極化電荷代數(shù)和等于因極化而穿過(guò)閉合面 邊 界 的 電 荷 代 數(shù) 和（ “ 穿出 ” 的貢獻(xiàn)為正 ， “ 穿入 ” 的貢獻(xiàn)為負(fù) ） 的負(fù)值 。 因極化而穿過(guò) Sd?的電荷： c o s c o sn q l d S n p d S P d S??? ? ?因極化而穿過(guò)閉合面 S 的電荷： S(a)out Sq P d S? ??? ??閉合面 S 內(nèi)的極化電荷 intq ??滿足： nel(b)?d Si n tS P d S q ?? ? ? ??? 極化面電荷與極化強(qiáng)度的關(guān)系 2 1 2 1() n n nP P e P P? ? ? ? ? ? ? P1 P2 en 1 2 ?S 12 ()nnS P d S P S e P S e??? ? ? ? ? ???12() nP P e S S? ? ??? ? ? ?i n tqS??????12() nP P e S?? ? ?電介質(zhì)的表面： c o snnP e P P??? ? ? ? ?P en ? c o s nP P e??? ? ? ?++++++++++ ++++ ++ ++ ++ ++++?c os 0P??? ??(a )Pne neP?cos 0P??? ??(b)ORP例 23 半徑為 R的介質(zhì)球被均勻極化 ， 極化強(qiáng)度為P。 求： （ 1） 電介質(zhì)求表面極化電荷的分布； （ 2） 極化電荷在球心處所激發(fā)的場(chǎng)強(qiáng) 。 O?O ?rxRP?ned ?解： c o sP??? ?（ 1） 0 / 2 , 0/ 2 , 0? ? ?? ? ? ??? ? ??? ?? ? ??（ 2） 2 2 3 / 204 ( )dq xdExr???? ?? ?c o sRx ? ， ?sinRr ? ， 239。 39。 2 2 c os s i ndq r RdP R d? ? ?? ? ? ?? ? ?? 20c os s i n2PdE d? ? ??? ? 2000c os s i n23PPEd?? ? ???? ??? (P100~110) 有介質(zhì)時(shí)的高斯定律 ? ?0 in t in t01SE d S q q? ?? ? ? ? ???i n tS P d S q ?? ? ? ???? ?0 0 i n tS E P d S q? ? ? ? ???0E E E ??? ?????由極化電荷產(chǎn)生由自由電荷產(chǎn)生:39。:0EE?? 電位移矢量 在任何靜電場(chǎng)中，通過(guò)任意閉合曲面的電位移通量等于該曲面所包圍的 自由電荷 的代數(shù)和。 2mC ??PED ??? ?? 0?0 i n tS D d S q?? ??? 介質(zhì)中的高斯定理 EP ?? 0e???線性且各向同性的電介質(zhì)： ? ?e 0 0 r1D E E E? ? ? ? ?? ? ? ?ED ?? ??PED ??? ?? 0?2 ． D?、 E?、 P?三者的關(guān)系 一般情況： e? ：電極化率； ? ?r e? ?1 ：相對(duì)介電常數(shù)； ? ? ??r 0 ：介電常數(shù)。 D1 D2 en ?1 ?2 ?S 1 2 0 i n t 0nnS D d S D S D S q??? ? ? ? ? ????21nnDD?21( ) 0nD D e? ? ?1212 ,nnnnDDEE??? ? ?2 112nnEE???2100ttL E d l E l E l??? ? ? ? ??21ttEE?21( ) 0nE E e? ? ?1 1 1 2 2 2,t t t tD E D E??? ? ?2 211ttDD???E1 E2 en ?1 ?2 a ?l b c d 1 ）由 0 i ntSD dS q?? ??? 計(jì)算 D （不考慮電介質(zhì)）
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