《电磁学》课程教学课件（PPT讲稿）第9节 电介质中高斯定理

关于电介质对于电介质，核外电子受原子核的作用力较大分子导致电子被束缚在它所属原子核周围，只能在原子、范围内做微小移动电介质的主要特点：缺少自由电子，电荷处于束缚状态1电介质在静电场中将表现出与导体根本不同的行为和性质

关于电介质 对于电介质 ，核外电子受原子核的作用力较大, 导致电子被束缚在它所属原子核周围，只能在原子、分子 范围内做微小移动 电介质的主要特点： 缺少自由电子，电荷处于束缚状态 电介质在静电场中将表现出与 导体根本不同的行为和性质

极化电荷6无极分子电介质极化电荷'有极分子电介质

- + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + - + 极化电荷´极化电荷´ E 0 E 0 E  E 无极分子 电介质 有极分子 电介质

极化规律规律一：极化强度与极化电荷的关系Eq=-fp.ds'=Pn规律二：极化强度与电场强度的关系？P=XeE

= Pn  '   = −  S q P dS   ' 规律一： 极化强度与极化电荷的关系 极 化 规 律 规律二： 极化强度与电场强度的关系？ P e E   0 =  

介质存在时，场源有两部分：自由电荷，激发Eqo:Eo极化电荷，激发Eq':极化电荷'6有介质存在时的电场E= E.+E'问题：如何求解有介质存在时的电场？

介质存在时, 场源有两部分： q E q E     ：极化电荷，激发 0 ：自由电荷，激发 0 E = E + E    0 有介质存在时的电场: 问题： 如何求解有介质存在时的电场？ 极 化 电 荷 ´ E0 E

如何求解有介质存在时的电场？+0++00-0E.+-0。-000EE60G0E=E。+E'=?0=P=X.%E

E0  + + + + + – – – – – + 0 − 0 – – – – + + + + ' + ' − + + + + + – – – – – + 0 − 0 ' E  E0  E  ? E = E0 + E =    P e 0 E '  = =   0 ' '   E = 0 0 0   E = 如何求解有介质存在时的电场？

P-E这种连环套的关系太复杂怎么求解呢？介质存在时的高斯定理

E   ' P  E'  这种连环套的关系太复杂， 怎么求解呢？ 介质存在时的高斯定理

S 3-3介质存在时的高斯定理

§3-3 介质存在时的高斯定理

一、介质存在时高斯定理的表达式qo+：自由电荷，激发E。qo:介质存在时，场源有两部分q'：极化电荷，激发EE=E。+E

q0 q' E0  E'  ' E E0 E    = + 一、介质存在时高斯定理的表达式 介质存在时,场源有两部分 q E q E     ：极化电荷，激发 0 ：自由电荷，激发 0

一、介质存在时高斯定理的表达式E= E+ EE。 ·dS =q.qo60s(内)S$E'·dS=一Zq s(内)SE.dS ==(qo + q' )...(1)0S

q0 q' E0  E'  S ' E E0 E    = + 一、介质存在时高斯定理的表达式 S  =  E dS S   0 1   (1) S (q0 + q' )   =  0 (内） 0 0 1 d S s E S q      =  (内） ' 0 ' 1 d S s E S q   

fE.ds =(q.o s(内)SF,(cE + P).dS -EgoS内Eq' =-fP.dsS内D=E+P令：称为电位移矢量介质中存在时的高斯定理穿出某一闭合曲面的电位移通量等于这个曲面所包围的fD.ds -Z4o“自由电荷”白S的代数和

( ) 1 d ' 0 ( 0 E S q q S s  =  +   内）    +  = S内 S 0 E P dS q0 ( )     D E P    令： =  0 + 称为电位移矢量 q P dS S S    = −    内 ' 穿出某一闭合曲面的电位移通量 等于这个曲面所包围的 “自由电荷”的代数和。   =  S S D dS q0   介质中存在时的高斯定理