電介質電介質（電絕緣體）的極化一、即使在外電場作用電介質中的電子受所屬原子的原子核很強的束縛，無自由電荷的宏觀運動。沿電場方向相對于原子核作一微觀位移，下也只能無外場作用條件下，從分子的線度看電介質的電結構，可將電介質分成兩類無極分子電介質有極分子電介質分子的正、負電荷中心重合分子的正、負電荷中心不重合++如氫、聚丙乙烯、石蠟如水、環氧樹脂、陶瓷9-9靜電場中的電介質1位移極化E無外電場時，無極分子介質宏觀上不呈電性介質中各無極分子的正、負電荷中心發生相對位移，導致介質與外場垂直的兩端面出現正、負束縛電荷，稱為電介質的位移極化。位移極化外場使正、負電荷中心發生E等效于一個電偶極子相對位移，+El無極分子設電介質各向同性且均勻qqlp電矩ql電介質的位移極化位移極化l1、電介質的極化2轉向極化有極分子電介質的轉向極化轉向極化外場對有極分子的電矩產生E力矩，使有極分子轉向。E+qql電矩qlqqEFqEF轉向力矩MlFEM有極分子等效于llqq電矩ql+一個電偶極子pppE使得無極分子介質宏觀上不呈電性介質中各有極分子受轉動力矩作用，其電矩端面出現正、負束縛電荷，稱為電介質的轉向極化。無外電場時，分子熱運動趨向方向，導致介質與外場垂直的兩E轉向極化位移極化Mp32、極化電荷在外電場中，出現束縛電荷的現象叫做電介質的極化。EE3、電暈現象在潮濕或陰雨天的日子里，高壓輸電線附近，常可以見到有淺藍色輝光的放電現象，稱為電暈現象。電暈現象可以用水分子的極化和尖端放電來解釋。4附加場強無限均勻電介質二、極化后電介質內的場強電介質極化的兩端面上出現束縛電荷無論位移極化或轉向極化，其宏觀效果同樣導致OE真空真空EOEEE束縛電荷產生的附加場強E（與反向）OE介質內的合場強EOEE比真空時弱，但不為零。與導體靜電平衡截然不同。5三、電極化強度1、引入在沒有外電場時，電介質未被極化，內部宏觀小體積元中各分子的電偶極矩的矢量和為零；當有外電場時，電介質被極化，此小體積元中的電偶極矩的矢量和將不為零。外電場越強，分子的電偶極矩的矢量和越大。用單位體積中分子的電偶極矩的矢量和來表示電介質的極化程度2、電極化強度的定義單位體積中分子的電偶極矩的矢量和叫作電介質的電極化強度。3、關于電極化強度的說明電極化強度用來表征電介質極化程度的物理量；單位：C.m-2，與電荷面密度的單位相同；若電介質的電極化強度大小和方向相同，稱為均勻極化；否則，稱為非均勻極化。64、電極化強度和極化電荷面密度的關系在電介質中取一長為d、面積為ΔS的柱體，柱體兩底面的極化電荷面密度分別為-σ'和+σ'，這樣柱體內所有分子的電偶極矩的矢量和的大小為電極化強度的大小為平板電容器中的均勻電介質，其電極化強度的大小對于極化產生的極化電荷面密度。l+σ0-σ0-σ'+σ'P7+++++++++++-----------

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+++++5、極化電荷與自由電荷的關系8+++++++++++-----------

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+++++電極化率6、電極化率9電介質的極化規律

c稱為電介質的電極化率,在各向同性線性電介質中它是一個純數。在高頻條件下，電介質的相對電容率和外電場的頻率有關。小結:10相對電容率為保持不變qqq真空qq將它充滿某種電介質后實驗電容器兩極板間所加的電壓分別為OUUOUU和且OUUer1er比值與電介質性質有關，稱為相對電容率或相對介電常數由電容器電容qCUqOUererOUqerOC的普遍定義得C（充滿均勻介質）er是OC（真空）時的倍。er具有普遍性。結論：四、電介質對電容器電容的影響11束縛電荷密度例已知充滿均勻ds0s0erss導體極板上的自由電荷面密度s0不變電介質求電介質的束縛面電荷密度s解法提要其中E0自由電荷的場強大小束縛電荷的場強大小Es0e0se0反向()E合場強大小E0E()s0se0U兩極板電勢差真空時充滿后，erOUE0dEd由于均勻介質出現束縛電荷的兩個端面，分別與導體電極的等勢面一致，則OUUer由得E0dEder即EerE0()s0se0s0e0ers(1)1ers0得12例題求場強、電勢分布解法提要：0E()r2pe04Qerr2pe04QrR()rR2r(R2)r(R)場強分布例已知QO2R2RRR球體導帶電殼球質介心同rerrP電勢分布以無窮遠為電勢零點V()r8er()R2R8dr2pe04Qerr2pe04Qrdr2Rpe0QR11r(R)2rr2R8dr2pe04Qerr2pe04Qrdr2R4pe0Q(er1erR)12R1R()rR2rr82pe04Qrdr4pe0Qr(R2)13電介質的擊穿若電介質所處的電場非常強，介質中的電子有可能脫離原子核的束縛，并碰擊分子，使其電離，引起自由電子倍增效應，介質失去極化特性，變成導電體，稱為電介質的擊穿。電介質的擊穿電介質擊穿的場強，稱為擊穿場強。擊穿場強電介質相對電容率擊穿場強1Vkmm()er