静电场与电介质的相互作用.pptVIP

**§9－5静电场与电介质的相互作用一、电介质及其分类二、电介质的极化三、电介质对电场的影响四、电位移矢量与介质中的高斯定理例题分析一、电介质及其分类1、电介质电介质是指导电能很差、电阻率很大，或者说电介质是绝缘的、不导电的物质。2、电介质的分类：（按照构成电介质的分子的电结构分类）CH+H+H+H+正负电荷中心重合甲烷分子+正电荷中心负电荷中心H++HO水分子无极分子有极分子⑴无极分子电介质无极分子构成的电介质无外电场时的特点：⑵有极分子电介质有极分子构成的电介质无外电场时的特点：二、电介质的极化1、电介质的极化在静电场中，电介质内部的电荷分布会发生改变的现象称为电介质的极化体内ρ=0，表面σ=0，每一个分子，整体体内ρ=0，表面σ=0，每一个分子，整体⑴无极分子的位移极化无极分子受电场力的作用，正负电荷中心被拉开，在电介质内部形成一个个有序排列的电偶极子，称为位移极化。⑵有极分子的转向极化有极分子形成的电偶极子受电场力的作用发生转向，在电介质内部形成较为有序排列的电偶极子，称为转向极化。无极分子的位移极化无外电场时加上外电场后+++++++极化电荷极化电荷有极分子的转向极化+++++++++++++++++++++++++++无外电场时电矩取向不同两端面出现极化电荷层加上外场极化电荷层极化电荷层2、极化强度与极化规律无论是无极分子电介质还是有极分子电介质，极化之后，其体内ρ=0（各向同性的均匀电介质）,每一个分子pi≠0,整体，其宏观表现都一样σ?≠0极化电荷面密度⑴极化强度描述了电介质极化强弱，反映了电介质内分子电偶极矩排列的有序程度。⑵极化规律如何评价有序程度？？各向同性电介质⑶极化强度与极化电荷的关系均匀介质极化时，其表面上某点的极化电荷面密度，等于该处电极化强度在外法线上的分量。极化电荷在电场中，穿过任意闭合曲面的极化强度通量等于该闭合曲面内极化电荷总量的负值。表面极化电荷三、电介质对电场的影响应针对具体问题才能得出具体结果例：求无限大均匀带电的正负极板间各向同性均匀电介质内部的场强电介质中的电场E＝E0＋E?E0→电介质→极化→σ?→E?→E0＋E?＝E→空间的场强分布发生改变四、电位移矢量与介质中的高斯定理1、电位移矢量2、介质中的高斯定理3、各向同性均匀电介质中场强与电位移的关系电位移矢量真空中介质中通过任意闭合曲面的电位移通量，等于该闭合曲面所包围的自由电荷的代数和。介质的介电常数或电容率线线电位移线大小:方向:电场方向例设一带电量为q0的点电荷周围充满介电常数为ε的均匀介质，求场强分布．根据介质中的高斯定理解例题分析例如图所示，求：⑴介质层内外的场强分布⑵介质层内外的电势分布⑶金属球的电势解：⑴取半径为r的高斯面S，用介质中的高斯定理求场强分布导体电介质*