第 5 章 静电场中的电介质.ppt

文档介绍：第 5 章静电场中的电介质
一、电介质对电场的影响
二、电介质的极化
三、电极化强度
四、极化电荷
五、D 的高斯定律
六、电容器和它的电容
七、电容器的能量
一、电介质对电场的影响
电介质也即绝缘体
特点是分子中正负电荷束缚得很紧,内部几乎没有自由电荷,不导电,但在电场中会受到电场的影响,反过来也会影响原有电场的分布。
一、电介质对电场的影响
1. 实验事实
金属平板两极板间的电压为U0,此时维持极板上的电荷Q不变,使两极板间充满均匀的各向同性的电介质,由实验可测得两极板间电压。
一、电介质对电场的影响
2. 相对介电常数(相对电容率)
r 是一个没有单位的、大于1的纯数,称为电介质的相对介电常数或相对电容率,是表征电介质电学性质的。
一、电介质对电场的影响

把两边同除以 d , 有
即
一、电介质对电场的影响
上式表明:
插入电介质后两极板间电压减少,电场减弱。电场减弱的原因可用电介质与外电场的相互影响,从微观结构上来解释。
1. 电介质的内部结构
(1)电偶极子(电矩)
二、电介质的极化
-q
+q
(2)极性分子
无外电场时,分子的正、负电荷中心不重合,分子具有固有电矩。例如:H2O、HCl 、CO、SO2 。
二、电介质的极化
+ q
- q
(3)非极性分子
无外电场时,分子的正、负电荷中心重合,分子没有固有电偶极矩。例如:CO2、H2、N2、O2、He。
二、电介质的极化
感生电矩
2. 面极化电荷(或面束缚电荷)
在外电场中,介质表面要出现电荷,这种电荷不能离开电介质到其它带电体,也不能在电介质内部自由移动,称为面束缚电荷或面极化电荷。
二、电介质的极化
在外电场作用下,电介质出现束缚电荷的现象称为电介质的极化。