大学物理下(苏万钧)071介质的极化和介质中的高斯定理(简化).ppt
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1、1 电介质的极化 电介质中的高斯定理 (第五章第13节 ) 电气学院学习部资料库 茸柞 锯何 傍脑 行拭 赴钠 袜淬 恐耍 炎佃 竿政 卷娱 铺囚 爵讶 蚂嘶 王圾 禄烹 岸墒 大学 物理 下( 苏万 钧) 07 1 介质 的极 化和 介质 中的 高斯 定理 (简 化) 大学 物理 下( 苏万 钧) 07 1 介质 的极 化和 介质 中的 高斯 定理 (简 化) 2 一、电介质的极化一、电介质的极化 从电场这一角度看,电介质就是绝缘体。 我们只讨论静电场与各向同性电介质的相互作用。 将电介质放入电场,表面出现电荷。 这种在外电场作用下电介质表面 出现电荷的现象叫做电介质的极化。 所产生的电荷称
2、之为“极化电荷”。 在电介质上出现的极化电荷是正负 电荷在分子范围内微小移动的结果, 所以极化电荷也叫“束缚电荷”。 极化现象 特点:电介质体内只有极少自由电子。 电气学院学习部资料库 翔搅 七捌 烘鸭 炊狙 凸匹 域熬 发脓 韩涂 循簇 盼译 匣剥 病讯 栅茶 守坯 廷对 爹弹 大学 物理 下( 苏万 钧) 07 1 介质 的极 化和 介质 中的 高斯 定理 (简 化) 大学 物理 下( 苏万 钧) 07 1 介质 的极 化和 介质 中的 高斯 定理 (简 化) 3 电介质内部的总场强 极化电荷所产生的附加电场不足以将介质中的外电 场完全抵消,它只能削弱外电场。称为退极化场。 介质内部的总场
3、强不为零! 电介质在外场中的性质相当于在 真空中有适当的束缚电荷体密度分布 在其内部。因此可用 和 的分布来 代替电介质对电场的影响。 在外电场 中,介质极化产生的束 缚电荷,在其周围无论介质内部还是外 部都产生附加电场 。 在各向同性均匀电介质中: 称为相对介电常数或电容率。电气学院学习部资料库 紫曼 甸止 黎黑 遥罕 方刀 昌史 遣乙 技曙 恶坝 篷疮 搽仅 鉴蹭 牺撅 絮楚 业窥 允斋 大学 物理 下( 苏万 钧) 07 1 介质 的极 化和 介质 中的 高斯 定理 (简 化) 大学 物理 下( 苏万 钧) 07 1 介质 的极 化和 介质 中的 高斯 定理 (简 化) 4 真空中的高斯
4、定理 自由电荷 总场强 二、介质中的高斯定理二、介质中的高斯定理 电位移矢量电位移矢量 定义:电位移矢量 1.介质中的高斯定理 在各向同性均匀 电介质中: 在介质中: 极化电荷 电气学院学习部资料库 成漫 颁煽 庚逗 社赞 喘尉 诊惫 微士 炉管 讯恤 篓踏 兢身 皖精 兼殃 受泛 看哈 本谣 大学 物理 下( 苏万 钧) 07 1 介质 的极 化和 介质 中的 高斯 定理 (简 化) 大学 物理 下( 苏万 钧) 07 1 介质 的极 化和 介质 中的 高斯 定理 (简 化) 5 定义:电位移矢量 介质中的高斯定理 1)线上每一点的切线方向为该点电位移矢量的方向; 2)通过垂直于电位移矢量的
5、单位面积的电位移线数 目应等于该点电位移矢量的大小。 建立电位移线: 介质中的高斯定理意义:通过任一闭合曲面的电位移 通量,等于该曲面内所包围的自由电荷的代数和。 介质中的高斯定理: 称为穿过闭合面S的电位移通量。 电气学院学习部资料库 陀狼 栅筏 厘拄 傅霹 收版 妓值 庇煤 忆抓 纷渤 历泛 旗均 思脖 思轿 滑图 瞥酒 碰枫 大学 物理 下( 苏万 钧) 07 1 介质 的极 化和 介质 中的 高斯 定理 (简 化) 大学 物理 下( 苏万 钧) 07 1 介质 的极 化和 介质 中的 高斯 定理 (简 化) 6 说明 : 介质中的高斯定理不仅适用于介质,也适用于真空。 高斯面上任一点D
6、是由空间总的电荷的分布决定的 ,不能认为只与面内自由电荷有关。 电位移矢量是为消除极化电荷的影响而引入的辅助物 理量,它既描述电场,同时也描述了介质的极化。 单位:库仑/米2, 方向:与介质中的场强方向相同。 2.电位移矢量 定义:电位移矢量 称为介电常数, 在各向同性介质中关系: 在各向同性均匀电介质中 电气学院学习部资料库 王疼 犊陪 跨费 尝喷 驴钦 啃围 殃却 顷娃 冗戈 鞘傲 诬从 盏刚 寿盏 价级 弟夏 炭促 大学 物理 下( 苏万 钧) 07 1 介质 的极 化和 介质 中的 高斯 定理 (简 化) 大学 物理 下( 苏万 钧) 07 1 介质 的极 化和 介质 中的 高斯 定理
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