场波-3静电场-17--44详解.ppt

3. 电位; 标量函数? 称为电位。上式表明真空中静电场在某点的电场强度等于该点电位梯度的负值。;; 由于电场强度的方向为电位梯度的负方向，而梯度方向总是垂直于等位面，因此，电场线与等位面一定处处保持垂直。 等位面分布的疏密程度也可表示电场强度的强弱。; 均匀场中放进了介质球的电场;电位微分方程;例 计算电偶极子的电场强度。 ;式中l 的方向规定由负电荷指向正电荷。定义乘积 q l 为电偶极子的电矩，以 p 表示，即;;若电荷分布已知，计算静电场的三种方法是：;导体中不可能存在静电场，导体内部不可能存在自由电荷。处于静电平衡时，自由电荷只能分布在导体的表面上。;;介质极化现象是逐渐形成的。自外电场Ea 加入发生极化后，一直达到动态平衡的过程如下图所示。 ;单位体积中电矩的矢量和称为极化强度，以P 表示，即 ;可见，极化强度与合成的电场强度的方向相同。极化率与电场方向无关，这类介质称为各向同性介质。; 空间各点极化率相同的介质称为均匀介质，否则，称为非均匀介质。;极化率与时间无关的介质称为静止媒质，否则称为运动媒质。; 发生极化以后，介质表面出现面分布的束缚电荷。若介质内部是不均匀的，在介质内部出现体分布的束缚电荷。这种面分布及体分布的束缚电荷又称为极化电荷。;任一块介质内部体分布的束缚电荷与介质块的表面束缚电荷是等值异性的。 ; 5. 介质中的静电场方程 ;电通密度也可用一系列曲线表示，电通密度线的定义与电场线完全相同。;已知各向同性介质的极化强度 ，求得 ;定义相对介电常数，以 ?r 表示;各向异性介质的电通密度与电场强度的关系为; 对于均匀介质，由于介电常数与坐标无关，因此获得;对于一般电场强度，线性介质中的极化强度P与介质内部电场强度E成正比，其内部分子或原子中正负电荷之间的微小位移随介质中电场增加而增大，但若介质中电场增大至导致束缚电荷脱离了分子的控制而形成自由电荷，则绝缘介质就导电了。这种现象称为介质击穿，介质材料在末被击穿条件下所能承受的最大场强称为介质的击穿强度。;例：;ra