文档介绍：场源电荷
静电场
导体
静电感应
静电平衡
感应电荷
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导体中含有许多可以自由移动的电子或离子。
然而也有另一类物质电子被束缚在自身所属的原子核
周围或夹在原子核中间,这些电子可以相互交换位置,多少活动一些,但是不能到处移动,这类就是所谓的非导体或绝缘体。绝缘体不能导电,但电场可以在其中存在,并且在电学中起着重要的作用。
从电场这一角度看,特别地把绝缘体叫做电介质。
从它们在电场中的行为看:有位移极化和取向极化。
下面将逐一讨论。
从电学性质看电介质的分子可分为两类:
无极分子、有极分子。
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§9-3 静电场中的电介质
一. 何谓电介质?——通常条件下的绝缘物质.
二. 提高电容器电容的一种方法——填充电介质
电容C0
电势差V±0
真空时
+q
-q
电容C
电势差V±
填满介质时
+q
-q
电容提高了!
为什么?。。。
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电介质的电容率(又称为介电常数) ε
有些介质(如各向同性均匀电介质),其介电系数是常数; ====而有些介质其介电系数是与电场强度、空间方向等因素有关的变量,一般是一个张量。
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εr 称为某种介质的相对介电常数,又称为相对电容率。
真空的介电常数(真空的电容率)
真空εr = 1
导体εr →∞
三. 电介质的微观结构及其分类
电子云的
负电中心
正电荷的
等效中心
定义:分子电矩——由分子(或原子)中的正负电荷中心决定的电偶极子的电偶极矩,用表示。
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2)有极分子类:分子内正负电荷中心不重合; Pe≠0 ;
1)无极分子类:分子内正负电荷中心重合;Pe=0 ;
C
H
+
H
+
H
+
H
+
正负电荷
中心重合
甲烷分子
+
正电荷中心
负电荷
中心
H
+
+
H
O
水分子
电介质的分类
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中性的电介质在外电场的作用下,体内或表面出现净电荷的现象,称为介质的极化。
因极化产生的电荷称为极化电荷,或束缚电荷;
对于各向同性、均匀电介质,极化电荷仅产生在介质表面,介质内部处处无净电荷。
比较而言, 导体所带的电荷称为自由电荷.
四、介质的极化----外电场对介质的作用
下面研究的介质(各向同性、均匀电介质)满足以下条件之一:
1)无限大电介质充满电场空间;或
2)电介质的表面为等势面。
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+
无限大电介质
电介质表面是等势面
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1)无极分子的位移极化
无外电场时
加上外电场后
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+
+
+
+
+
+
+
两端面出现
极化电荷层
2)有极分子的转向极化
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
无外电场时,分子电矩的取向是无规的。
加上外场
两端面出现
极化电荷层
转向外电场
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