《电动力学》课程教学资源（课件讲稿）第一章 电磁场的普遍规律 1.4 介质的电磁性质

电动力学第一章第一章电磁现象的普遍规律

电动力学 第一章 第一章 电磁现象的普遍规律

电动力学第一章第四节介质的电磁性质介质的极化介质的磁化介质的传导特性

电动力学 第一章 第四节 介质的电磁性质 ⚫介质的极化 ⚫ 介质的磁化 ⚫ 介质的传导特性

电动力学第一章一、介质的极化1.介质的极化正、负电荷中心重合一无极分子电介质。例如：HHCH4分子无外场时±HH正、负电荷中心不重合一有极分子电介质。例如：HHOH,O分子S104°

电动力学 第一章 一、介质的极化 1.介质的极化 H H H H C  正、负电荷中心重合－无极分子电介质。例如： 正、负电荷中心不重合－有极分子电介质。例如： 无 外 场 时 CH4 分子 H O2 分子 H H O  104 + −

电动力学第一章一、介质的极化在外场中发生位移极化1.介质的极化E.0无极分子电介质PiHH十十HHA出现束缚电荷和附加电场被约束在分子内E=E.+E

电动力学 第一章 H H C H H       无极分子电介质 E0  i p −  + − + − + − + − + − + E  在外场中发生位移极化 被约束在分子内 出现束缚电荷和附加电场 E E E 0 = +  一、介质的极化 1.介质的极化

电动力学第一章一、介质的极化1.介质的极化在外场中发生取向极化E.有极分子电介质FHHp;+104°+十E出现束缚电荷和附加电场E=E.+E

电动力学 第一章 有极分子电介质 H H o  104 E  + + + E0  + F -  F  pi  在外场中发生取向极化 出现束缚电荷和附加电场 E E E 0 = +  一、介质的极化 1.介质的极化

电动力学第一章一、介质的极化2.极化强度G电偶极子的电偶极矩β=qlp极化强度即单位体积内的电偶极矩0Zp.p= limAV△V>03.极化电荷P,=-V.p极化电荷体密度Op=-é, (P-P)极化电荷面密度

电动力学 第一章 2.极化强度 0 lim i i V p P  → V =   P  = −   P 2 1 ( ) P n  = −  − e P P 3.极化电荷 极化强度即单位体积内的电偶极矩 极化电荷体密度 极化电荷面密度 1 2 电偶极子的电偶极矩 p ql = + - p 一、介质的极化

电动力学第一章一、介质的极化2.极化强度Zp,P= lim1AVAV→03.极化电荷穿出ds的电荷nql .dS = np.ds = P.dsds留在闭合面S的电荷d, P.ds = J, ppdvPp=-V.p极化电荷体密度

电动力学 第一章 2.极化强度 0 lim i i V p P  → V =   3.极化电荷 一、介质的极化 P  = −   P nql S np S P S  =  =  d d d d dP S V −  = P S V    极化电荷体密度 穿出dS的电荷 留在闭合面S的电荷

电动力学第一章一、介质的极化3.极化电荷穿出dS右侧面进入介质2的电荷P.ds穿出dS左侧面进入介质1的电荷-P.ds留在界面ds附近薄层内的电荷-(P, -P).dS极化电荷面密度op=-é, ·(P -P)

电动力学 第一章 3.极化电荷 一、介质的极化 P S 2 d 穿出dS右侧面进入介质2的电荷 穿出dS左侧面进入介质1的电荷 −  P S 1 d 留在界面dS附近薄层内的电荷 2 1 − −  ( ) d P P S 极化电荷面密度 1 2 2 1 ( ) P n  = −  − e P P

电动力学第一章一、介质的极化4.极化电流密度极化电流：兰当电场变化时，介质的极化强度发生变化这种变化产生另一种电流，称为极化电流。由电荷守恒律op0at(-V.P)=0j, -P0-atatap极化电流

电动力学 第一章 4.极化电流密度 P P J t  =  极化电流：当电场变化时，介质的极化强度发生变化， 这种变化产生另一种电流，称为极化电流。 由电荷守恒律 0 p p J t    + =  ( ) 0 p p P J P J t t      + −   = =   极化电流 一、介质的极化

电动力学第一章一、介质的极化5.电位移矢量在介质中，高斯定理修改为D=CE+PV.E=(p+Pp) / 80对于一般各向同性线性介质V.E=p-V.pP=XEV.(cE+P)=p介质的极化率V.D=pD=ED=6E+P=(1+ x)E介质电容率8=8.80=88E=6E介质相对电容率8,=1+xe

电动力学 第一章 5.电位移矢量  = D  D E P 0 = +  D E =  0 0 0 E ( ) / P E P ( E P )         = +  = −   + = 0 0 0 (1 ) e r D E P E E E       = + = + = = 在介质中，高斯定 理修改为 1 r e   = + r 0    = P E =  e 0 对于一般各向同性线性介质 介质电容率 介质相对电容率 介质的极化率 一、介质的极化