2022-2023学年高二物理竞赛课件：静电场中的电介质(共13张PPT).pptx

静电场中的电介质

静电场中的电介质

一、电介质及其极化

1.定义：不导电的物质，也叫绝缘体。

2.与导体的主要差别：

电介质内部没有可以自由移动的电荷，静电平衡时，电介质内的场强一般不为零。

3.电介质的分类：依据正负电荷中心是

否重合——等效电偶极子模型——有极分子电介质和无极分子电介质。

-CF

C+C+

++→

++

-+)

H

O

H

Water

(H₂O)

~Y

(b)

Carbon

monoxide

(CO)

HCl

Hydrogen

chloride

(HCl)

(a)

5

(b)

(a)

Negative

叫捕1

E

有极分子的取向极化

无极分子的位移极化

两类电介质极化的机制不

同，但极化的宏观效果都使电介质出现束缚电荷。

分子既有取向极化，

同时还存在位移极化。

基本类型

效果

一般情况

4.电介质的极化

大小、方向处处相同——极化是均匀的，否则为非均匀的。对于均匀极化，有：

1.定义：P-lim

△Y0

二、电极化

强度矢量

n为单位体积内的分子数。

单位：C.m-2

AV

2.极化强度与极化电荷的关系

(1)介质体内的束缚电荷

=g’

P.ds

φP.dS

(S)

积分有

(S出)

(S内)

一户E-Pcos

(2)介质表面的束缚电荷面密度

讨论：

三、极化电介质内场强

极化电荷产生附加电场E’

对各向同性电介质

四、介电强度和介质损耗

电介质的击穿

介电强度：电介质所能承受不被击穿的最大场强。对应的电压称击穿电压。

介电损耗：外电场作用下，一部分电能转化为热能，使介质发热的现象。

物理学的五大部分

1:力学部分以牛顿为代表的经典力学，

研究物体的机械运动；

2:热学部分研究温度、热、能量守恒以及熵原理

等等；

3:电磁学部分以库仑、法拉第、高斯等为代表

研究电、磁以及电磁辐射等等；

4:光学部分研究干涉、衍射等基本理论

5:近代物理和量子力学研究高速运动、引力、时间

和空间等；微观世界。

经典物理和近代物理的关系

红色：经典物理能解决的

部分

白色：必须用现代物理解

决

现代物理两大理论基础：

相对论和量子力学

宏观低速：经典物理

微观：量子力学

高速：相对论

微观高速：量子场论(目前已知最为精确的理论)

经典力学的结构

○17世纪：伽利略牛顿等经典力学

18世纪：焦耳、卡诺、克劳修斯、玻

尔兹

○曼吉布斯等经典热力学统计力学

19世纪：麦克斯韦库仑安培法拉第

等

经典电磁理论

物理的核心?

○一个中心(概念)

两个基本点

(物理图像和思维方

法)。

思维方法物理图像

概念