电介质的极化 - 快猴网.pptVIP

、电介质：在电场作用下，能建立极化的一切物质。绝缘涂料是电介质中的一种。 　　9、在外电场下，电介质表面产生感应电荷(束缚电荷)，称为电介质的极化。 　　10、极化的基本形式：位移极化、松弛极化、转向极化、空间电荷极化，自发极化。 　　11、介电常数：ε—介电常数，表征电介质的极化性能。ε0-真空时介电常数，又称绝对介电常数。其值为8.854187817×10-12法/米。εr -相对介电常数，无量纲，通常简称为介电常数。气体的介电常数基本略大于1，液体的介电常数一般在1.8～2.8，非极性固体介电常数一般在2.0～2.5，极性固体 本文来自中洁网，如转载请注明出处并添加网站链接/，违者必究。详细出处参考：/NewsDetail232581.htm 电介质的四大基本常数 极化的概念 在外电场的作用下，介电内质点（离子、原子、分子）或不同区域的正负电荷重心发生分离，形成内部电偶极距（偶极子）的过程 介电性的本质: 在外电场的作用下电介质发生极化 电偶极距 粒子极化率 极化强度 电偶极子（electric?dipole）是两个相距很近的等量异号点电荷组成的系统。电偶极子的特征用电偶极距P＝lq描述，其中?l是两点电荷之间的距离，l和P的方向规定由－q指向＋q。电偶极子在外电场中受力矩作用而旋转，使其电偶极矩转向外电场方向。电偶极矩就是电偶极子在单位外电场下可能受到的最大力矩，故简称电矩。如果外电场不均匀，除受力矩外，电偶极子还要受到平移作用。电偶极子产生的电场是构成它的正、负点电荷产生的电场之和。 　　电介质的主要特征是它的分子中电子被原子核束缚得很紧，即使在外电场作用下，电子一般只能相对于原子核有一微观的位移，而不象导体中的电子那样，能够脱离所属原子作宏观运动。因而电介质在宏观上几乎没有自由电荷，其导电性很差，故亦称为绝缘体。并且，在外电场作用下达到静电平衡时，电介质内部的场强也可以不等于零。(详细解释) 　　从分子由正、负电荷中心的分布来看，电介质可分为两类。一类电介质，如氯化氢(HCl)、水(H2O)、氨(NH3)、甲醇(CH3OH)等，分子内正、负电荷的中心不相重合其间有一定距离，这类分子称为有极分子(右图(b))。其电矩为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (注：此处， 的方向自负电荷中心指向正电荷中心， 与 同方向，称为分子电矩；整块的有极分子电介质， 可以看成无数分子电矩的集合体(上图(a))。　　另一类电介质，如氦(He)、氢(H2)、甲烷(CH4)等，分子内正、负电荷中心是重合的，因而 ，故分子电矩 。这类分子称为无极分子(左图(b′))。整块的无极分子电介质如左图(a) 所示。 　 　　当无极分子处在外电场 中时，每个分子中的正、负电荷将分别受到相反方向的 电场力 、 作用而被拉开，导致正、负电荷中心发生相对位移 (右图(c′))。　　对于整块的无极分子电介质来说(左下图所示)，在外电场作用下，由于每个分子 都成为一个电偶极子其电矩方向都沿着外电场的方向，以致在和外电场垂直的电介质两侧表面上，分别出现正、负电荷。这两侧表面上分别出现的正电荷和负电荷是和介质分子连在一起的，不能在电介质中自由移动，也不能脱离电介质而独立存在，故称为束缚电荷或极化电荷。在外电场作用下，电介质出现束缚电荷的这种现象，称为电介质的极化。(注1)　　当有极分子电介质在有外电场 时，每个分子电矩都受到力偶矩作用(右图)， 要转向外电场的方向(参阅§10-06)。但由于分子热运动的干扰，并不能使各分子电矩都循外电场的方向整齐排列。外电场愈强，分子电矩的排列愈趋向于整齐。对整块电介质而言，在垂直于外电场方向的两个表面上也出现束缚电荷(左下图)。如果撤去外电场，由于分子热运动，分子电矩的排列又将变得杂乱无序，电介质又恢复电 中性状态。(注2)　　上面所讲的两种电介质，其极化的微观过程虽然不同，但却有同样的宏观效果，即介质极化后，都使得其中所有分子电矩的矢量和 ，同时在介质上都要出现束缚电荷；而且电场越强，电场对介质的极化作用越剧烈，介质上出现的束缚电荷也就越多。因此，在宏观上表征电介质的极化程度和讨论有电介质存在的电场时，就无需把这两类电介质区别开来，而可统一地进行论述 位移极化： 电子极化、离子极化及空间电荷极化都是正、负电荷在电场作用下发生相对位移而产生的故统称为位移极化。 转向极化 偶极极化是由于偶极子在外电场作用下发生转向形成的。 根据电介质的极化形式，分为非极性材料——只有位移极化的电介质，极性材料——有转向极化的电介质。 * 三、温度对半导体电阻的影响 散射机制：点阵振动的声子散射和电离杂质散射。 声子散射：