《电磁学》第5章 静电场中的电介质

第5章静电场中的电介质 电介质对电场的影响 电介质的极化 电极化强度 四、极化电荷 五、D的高斯定律 六、电容器和它的电容 七、电容器的能量

第 5 章 静电场中的电介质 一、电介质对电场的影响 二、电介质的极化 三、电极化强度 四、极化电荷 五、D 的高斯定律 六、电容器和它的电容 七、电容器的能量

、电介质对电场的影响 口电介质也即绝缘体 特点是分子中正负电荷束缚得很紧,内 部几乎没有自由电荷,不导电,但在电场中会 受到电场的影响,反过来也会影响原有电场的 分布

一、电介质对电场的影响 ❑电介质也即绝缘体 特点是分子中正负电荷束缚得很紧，内 部几乎没有自由电荷，不导电，但在电场中会 受到电场的影响，反过来也会影响原有电场的 分布

、电介质对电场的影响 1.实验事实 金属平板两极板间的电压 为Un,此时维持极板上的 电荷Q不变,使两极板间 充满均匀的各向同性的电 介质,由实验可测得两极 板间电压。 U 静电计测电压

一、电介质对电场的影响 1. 实验事实 金属平板两极板间的电压 为U0，此时维持极板上的 电荷Q不变，使两极板间 充满均匀的各向同性的电 介质，由实验可测得两极 板间电压。 r U Uo  =

、电介质对电场的影响 2.相对介电常数(相对电容率) U Gr是一个没有单位的、大于1的纯数,称为 电介质的相对介电常数或相对电容率,是 表征电介质电学性质的

一、电介质对电场的影响 2. 相对介电常数（相对电容率） r U Uo  = r 是一个没有单位的、大于1的纯数，称为 电介质的相对介电常数或相对电容率，是 表征电介质电学性质的

、电介质对电场的影响 3.对电场的影响 把U 两边同除以d,有

一、电介质对电场的影响 3.对电场的影响 把 两边同除以 d , 有 r U Uo  = 即 r o d U d U  = r E Eo  =

、电介质对电场的影响 E E 上式表明: 插入电介质后两极板间电压减少,电场 减弱。电场减弱的原因可用电介质与外电场 的相互影响,从微观结构上来解释

一、电介质对电场的影响 r E Eo  = 上式表明： 插入电介质后两极板间电压减少，电场 减弱。电场减弱的原因可用电介质与外电场 的相互影响，从微观结构上来解释

、电介质的极化 1.电介质的内部结构 (1)电偶极子(电矩) q p=gl

1. 电介质的内部结构 （1）电偶极子（电矩） 二、电介质的极化 -q l +q  p ql   =

、电介质的极化 (2)极性分子 无外电场时,分子的正、负电荷中心不重合 ,分子具有固有电矩。例如:H2O、HCl、CO、 SO +go 104 H

（2）极性分子 无外电场时，分子的正、负电荷中心不重合 ，分子具有固有电矩。例如：H2O、HCl 、CO、 SO2 。 二、电介质的极化 + q - q

、电介质的极化 (3)非极性分子 无外电场时,分子的正、负电荷中心重合 ,分子没有固有电偶极矩。例如:CO2、H2、 N2、O,、He。 感生电矩 ++++

（3）非极性分子 无外电场时，分子的正、负电荷中心重合 ，分子没有固有电偶极矩。例如：CO2、H2、 N2、O2、He。 二、电介质的极化 感生电矩

、电介质的极化 2.面极化电荷(或面束缚电荷) 在外电场中,介质表面要出现电荷,这种 电荷不能离开电介质到其它带电体,也不能在 电介质内部自由移动,称为面束缚电荷或面极 化电荷。 在外电场作用下,电介质出现束缚电荷的 现象称为电介质的极化

2. 面极化电荷（或面束缚电荷） 在外电场中，介质表面要出现电荷，这种 电荷不能离开电介质到其它带电体，也不能在 电介质内部自由移动，称为面束缚电荷或面极 化电荷。 二、电介质的极化 在外电场作用下，电介质出现束缚电荷的 现象称为电介质的极化