文档介绍：电磁学
第三章静电场中的电介质
一、偶极子
二、电介质的极化
三、极化电荷
四、有电介质时的高斯定理
五、有电介质时的静电场方程
六、电场的能量
§3-1 概述
第一章研究了静电场的基本规律,基本规律(库仑定律和叠加原理等)都是从真空中得出的,第二章研究了静电场中的导体,第三章研究静电场中的电介质。有电介质时库仑定律仍然适用吗?实物介质由分子原子组成,后者又由更小的粒子组成。电场对这些粒子有什么样的作用?这些粒子又反过来怎么影响电场?
§3-2 偶极子
在外电场中电介质要受到电场的影响,同时也影响外电场。
上述实验表明:插入电介质后两极板间电压减少,说明其间电场减弱了。
以平行板电容器有电介质与无电介质时,极板上电压的变化为例说明电介质和电场之间的影响.
§3-2 偶极子
束缚电荷:电介质分子中的带电粒子不能发生宏观位移,这些带电粒子叫做束缚电荷。
偶极子:两个相距很近而且等值异号的点电荷组成一个偶极子。
偶极子在外电场作用下如何变化?又会怎么反过来影响电场?
§3-2 偶极子
E
F
p
+
F-
电介质分子
偶极子在外电场中所受的力偶矩
定义电偶极矩
则有:
在外电场一定时,偶极子所受力偶矩由偶极矩(或说电矩)唯一决定。力偶矩力图使偶极子的偶极矩转到与外场一致的方向。
§3-2 偶极子
偶极子激发的静电场
(1)偶极子在
的延长线上一点A的场强
(2)偶极子中垂线上A 点的场强
§3-2 偶极子
合场强的大小为
化为
由于
得到
以上公式说明,电偶极子在L的延长线上及中垂面上激发的场强E取决于两个因素:
1…偶极子本身的偶极矩
2…场点与偶极子和距离
偶极矩反映电偶极子的基本性质,是一个描述电偶极子属性的物理量。电偶极矩的方向是由
指向
。
§3-2 偶极子
§3-3 电介质的极化
1、位移极化和取向极化
两类分子:无极分子,有极分子
两种极化:位移极化,取向极化。
凡是正负电荷中心重合的分子叫无极分子,正负电荷中心不重合的分子叫有极分子。