1、靜電場中電介質第1頁，共10頁，2022年，5月20日，2點46分，星期四電介質對電場的影響實驗發現:相對介電常數(電容率)介電常數真空介電常數+-AB在平板電容器之間插入一塊介質板插入前：插入后：第2頁，共10頁，2022年，5月20日，2點46分，星期四靜電場中的電介質1 電介質的微觀結構和分類(1)電介質內正負電荷處于束縛狀態, 在外電場作用下,束縛電荷只作微觀的相對位移(2)分子正負電荷中心 代表電介質分子中所有正,負電荷的兩個點電荷稱為分子正負電荷中心,因此一個分子在外電場中可等效為一個電偶極子.第3頁，共10頁，2022年，5月20日，2點46分，星期四分子的正、負電荷中心在無外場

2、時重合。不存在固有分子電偶極矩。分子的正、負電荷中心在無外場時不重合，分子存在固有電偶極矩。(1)、有極分子：-q+q=O-H+H+H2O(2)、無極分子：=C-H+H+H+H+CH4+第4頁，共10頁，2022年，5月20日，2點46分，星期四1、無極分子的位移極化+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-E 在外電場的作用下，介質表面產生電荷的現象稱為電介質的極化。 由于極化，在介質表面產生的電荷稱為極化電荷或稱束縛電荷。第5頁，共10頁，2022年，5月20日，2點46分，星期四2、有極分子的取向極化+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

3、-+-+-+-EoFF+-Eo 有極分子在外場中發生偏轉而產生的極化稱為取向極化。第6頁，共10頁，2022年，5月20日，2點46分，星期四三、靜電場中的電介質小結:(1)電介質極化現象在外電場作用下，介質表面產生極化(束縛)電荷的現象。(2)不論是有極分子還是無極分子的極化，微觀機理雖然不相同，但在宏觀上表現相同。(3)電介質內的電場強度。第7頁，共10頁，2022年，5月20日，2點46分，星期四+ + + + + + + + + + +- - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + 電位移有介質時的高斯定理以平板電容器中充滿均勻介質為例即 通過任意閉

4、合曲面的電位移通量只與面內自由電荷有關，與其它因素無關(面內自由電荷代數和)電位移矢量令13.第8頁，共10頁，2022年，5月20日，2點46分，星期四1. 條件 高度對稱分布(自由電荷與電介質)(本課程)注a. 輔助矢量b. 及 與各種因素均有關二. 有均勻介質存在時場的求解2. 路徑注b. 一般不宜用疊加法求場a. 無論介質內外,先求 再求均勻介質14.第9頁，共10頁，2022年，5月20日，2點46分，星期四討論: (1) 平板電容器(Q)中充有均勻介質(r )，求 D與 的關系；(2) 把帶電導體球(Q0, R1)外包一層外半徑為 R2的均勻介質球殼(r )時,求電場強度的分布.Q0-分析:c. 引入 后,可繞開極化電荷問題b. 作球型高斯面Sa. 自由電荷Q0和介質均呈球對稱分布, 故 也為球對稱分布a. 自由電荷Q0和介質均呈球對稱分布, 故 也為球對稱分布