文档介绍：第七章物质中的电场
研究问题:
静电场中电介质的特征,静电学基本规律在电介质中的应用。
教学要求:
掌握电介质在静电场中的性质;理解电介质极化的微观机制,以及与静电场的相互作用和影响;
能够熟练运用有关物理概念和规律,计算有电介质存在的条件下电场强度、电势;
掌握介质中静电场能量的意义和计算。
第七章物质中的电场
§7. 1 电介质的极化
§7. 2 极化强度和极化电荷
§7. 3 介质中的静电场
§7. 4 实际物体的极化
§7. 5 介质中的高斯定理
§7. 6 电介质中的静电能
§7. 1 电介质的极化
电介质的极化
电介质极化的微观模型
思考题和计算题
电介质的极化
电介质与静电场的相互作用
正常情况下,电场不可能使组成电介质的原子或分子内部的正负电荷产生宏观上的运动,但能影响带电粒子在微观范围内的运动。宏观上观察到的物理现象是这种影响的平均效果。
电介质的极化
实验分析
   现象:
带电量一定时,电容器两极板间的电势差因插入电介质而减小——说明电容器内部的场强减弱了。
    原因:
介质表面出现了与极板电荷异号的电荷
——电介质的极化
电介质的极化
相对介电常数
  插入电介质后,电容器的电容增大
当电容器内部充满同一种均匀的电介质时,介质电容器的电容为真空电容器电容的εr倍。
εr:相对介电常数,是反映介质特性的物理量。
电介质极化的微观模型
两类电介质的极化模型——
无极分子位移极化:
受外电场作用时,正负电荷中心发生相对位移,整个分子成为电偶极子。位移大小与电场成正比。
电子位移量极小,因为实验室所能产生的宏观电场要比原子核在原子范围内产生的电场小得多。
电介质极化的微观模型
有极分子取向极化:
无外场作用时,由于分子的无规则热运动,电介质中各偶极矩的取向完全杂乱,各体积内分子偶极矩的矢量和为零。
外加电场作用时,每个分子电矩都不同程度地转向电场方向,趋向于沿电场方向排列。
无规则热运动几乎不因电场的存在而受到影响,取向作用因此受到严重破坏。