物理靜電場中的電介質(zhì)-在線瀏覽
2025-03-05 09:27本頁面
【正文】 — 在靜電場中具有各自的特性 。 靜電計(jì)指示兩板電位差減小。(0 ddEU ??151 電介質(zhì)對(duì)電場影響 物理學(xué) 第五版 7 表面出現(xiàn)電荷 － “ 束縛電荷 ” 束縛電荷的電場 E′不能全部抵消 E0， 只能削弱總場 E. ++++++++++++ + + + + + + + + 機(jī)制與導(dǎo)體有何不同 ？ E??0E?介質(zhì)情況 電介質(zhì)極化：電介質(zhì)在電場作用下，其表面甚至內(nèi)部出現(xiàn)極化電荷的現(xiàn)象叫做電介質(zhì)的極化 152電介質(zhì)極化 物理學(xué) 第五版 8 電介質(zhì)分子偶極子模型 分子是電中性的，分子可看作一個(gè)電偶極子，電介質(zhì)可看作大量電偶極子的集合。其大小為分子中所有負(fù)電之和， 這個(gè)等效負(fù)電荷的作用位置 稱為分子的“ 負(fù)電重心 ”。 152電介質(zhì)極化 物理學(xué) 第五版 9 E 偶極子在外場中受的力矩和電勢能 +q q l F F+ ? 非均勻電場中 ? F ? 0 （ 但一般 l 很小， E 近似均勻 ） ? =0，偶極矩與電場方向一致，穩(wěn)定狀態(tài) 均勻電場中 –合力： ?F = 0 –力矩： –能量： W EpM ??? ??Ep ?? ???152電介質(zhì)極化 物理學(xué) 第五版 10 有極 分子： 正負(fù)電荷重不重合 無極 分子： 正負(fù)電荷重心完全重合 （ H N CH4等） 電介質(zhì)分類 (H2O、 HCl) HHC HH. . . O H H 152電介質(zhì)極化 物理學(xué) 第五版 11 有極 分子： 正負(fù)電荷重不重合 無極 分子： 正負(fù)電荷重心完全重合 （ H N CH4等） 微觀：固有電偶極矩 p＝ 0， (l=0) 宏觀：中性不帶電 (H2O、 HCl) 微觀：固有電偶極 矩 p?0， (l ? 0) 宏觀：中性不帶電 0?? ip? 0??ip?152電介質(zhì)極化 物理學(xué) 第五版 12 無極分子的位移極化 152電介質(zhì)極化 物理學(xué) 第五版 無外電場：正負(fù)電荷重心重合，介質(zhì)不帶電 加外電場： ip?外E?l?產(chǎn)生 感生電偶極矩 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 外E?極化的效果：端面出現(xiàn) 束縛電荷 152電介質(zhì)極化 物理學(xué) 第五版 14 有極分子的取向極化 152電介質(zhì)極化 物理學(xué) 第五版 無外電場：固有電偶極矩?zé)徇\(yùn)動(dòng)，混亂分布，介質(zhì)不帶電。 + + + + + + + + + + + + + + + + 外E?極化的效果：端面出現(xiàn) 束縛電荷 152電介質(zhì)極化 物理學(xué) 第五版 16 l 在外電場中的電介質(zhì)分子 有兩種極化機(jī)制 . 無極分子只有位移極化 無外場時(shí)所具有的電矩稱為固有電矩。 有極分子有上述兩種極化機(jī)制。 在高頻下只有位移極化。 定義： 介質(zhì)中某一點(diǎn)的電極化強(qiáng)度矢量等于這一點(diǎn)處單位體積的分子電偶極矩的矢量和。 真空中或?qū)w內(nèi) 0?P?P?152電介質(zhì)極化 物理學(xué) 第五版 20 ? 極化后果：從原來處處電中性變成出現(xiàn)了宏觀的極化電荷 – 可能 出現(xiàn)在介質(zhì)表面（均勻介質(zhì)） – 可能出現(xiàn)在整個(gè)介質(zhì)中（非均勻介質(zhì)） 39。 ?、q電介質(zhì)產(chǎn)生的一切宏觀后果都是通過極化電荷來體現(xiàn)的。0 EEE ??? ??極化電荷產(chǎn)生的場 外場：真空中電場，既無介質(zhì)時(shí)場 附加電場不能完全抵消外電場（與導(dǎo)體不同） 極化過程中：極化電荷與外場相互影響、相互制約，過程復(fù)雜 —— 達(dá)到平衡（不討論過程） 平衡時(shí)總場決定了介質(zhì)的極化程度 介質(zhì)中總電場 152電介質(zhì)極化 物理學(xué) 第五版 22 極化的后果
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