1、靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)2 電介質(zhì)和導(dǎo)體的主要區(qū)別是：導(dǎo)體中有可以自由移動(dòng)的電子，而電介質(zhì)中正、負(fù)電荷束縛很緊,沒有可以自由運(yùn)動(dòng)的電荷 。 一、電介質(zhì)的極化絕緣體都屬于電介質(zhì)。 電介質(zhì)分為兩類:有極分子電介質(zhì)和無(wú)極分 子電介質(zhì)。 3無(wú)極分子有極分子+ - 在電介質(zhì)分子中，分布在分子中的正、負(fù)電荷“重心”不重合的稱為有極分子介質(zhì)，而正、負(fù)電荷“重心”相重合的分子，稱為無(wú)極分子介質(zhì)。4無(wú)極分子例如，CO2 H2 N2 O2 He 有極分子例如，H2O HCl CO SO25無(wú)外場(chǎng)時(shí)(無(wú)極分子電介質(zhì))(有極分子電介質(zhì))整體對(duì)外不顯電性（熱運(yùn)動(dòng)）有外場(chǎng)時(shí)(分子) 位移極化 (分子) 取向極化束縛電荷束縛電荷

2、無(wú)極分子電介質(zhì) 有極分子電介質(zhì)6 在電介質(zhì)中，不存在自由電荷，但是在靜電場(chǎng)的作用下，電介質(zhì)的表面上會(huì)出現(xiàn)電荷，稱為極化電荷。電介質(zhì)出現(xiàn)極化電荷的現(xiàn)象，稱為電介質(zhì)極化。7二、電極化強(qiáng)度 (polarization)為表征電介質(zhì)的極化狀態(tài)，定義極化強(qiáng)度矢量：在單位體積的電介質(zhì)中分子電矩的矢量和，以 P 表示，即式中 是在電介質(zhì)體元 內(nèi)分子電偶極矩 的矢量和,極化強(qiáng)度的單位是C/m2 、庫(kù)侖/米2。 如果電介質(zhì)內(nèi)各處極化強(qiáng)度的大小和方向都相同，就稱為均勻極化。對(duì)于均勻極化的電介質(zhì)，極化電荷只出現(xiàn)在介質(zhì)的表面上。8三、極化強(qiáng)度與極化電荷的關(guān)系在電介質(zhì)內(nèi)切出一個(gè)長(zhǎng)度為l、底面積為S的斜柱體，使極化強(qiáng)度P

3、的方向與斜柱體的軸線相平行，而與底面的外法線n的方向成角。 9 若把整個(gè)斜柱體看為一個(gè)“大電偶極子”，它的電矩的大小為Sl，所以，斜柱體內(nèi)分子電矩的矢量和的大小可以表示為斜柱體的體積為 極化強(qiáng)度的大小為10由此得到 = P cos = Pn , 或 表示極化電荷面密度等于極化強(qiáng)度沿該面法線方向的分量。 為了得到極化強(qiáng)度與極化電荷更一般的關(guān)系，作閉合曲面S，與介質(zhì)斜柱體相截，截面為11在閉合曲面S上取面元dS，以dS乘以上式等號(hào)兩邊，并對(duì)整個(gè)曲面S 積分得 ss解釋：電介質(zhì)是否極化，整體是電中性的。S面上出現(xiàn)了極化電荷 ，S面內(nèi)必有極化電荷12 上式表示，極化強(qiáng)度沿任意閉合曲面的面積分(即P對(duì)該

4、閉合曲面的通量)，等于該閉合曲面所包圍的極化電荷的負(fù)值。 13 處于靜電場(chǎng)E0中的電介質(zhì)由于極化而在其表面上產(chǎn)生極化電荷，極化電荷在空間產(chǎn)生的電場(chǎng)稱為附加電場(chǎng)，用E 表示?？臻g各處的電場(chǎng)強(qiáng)度E應(yīng)為外加電場(chǎng)E0與附加電場(chǎng)E 的矢量和，即 在電介質(zhì)內(nèi)部，由于E 與E0的方向相反，于是有E = E0 E ，在電介質(zhì)內(nèi)部的附加電場(chǎng) E 有一個(gè)特殊的名稱，叫做退極化場(chǎng)(depolarization field)。四、極化電荷對(duì)場(chǎng)強(qiáng)的影響14以平行板電容器為例 , 如果極板電容器上所帶自由電荷面密度分別為 和， 則兩板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E0=s /e 0 。在電容器內(nèi)充滿均勻電介質(zhì)時(shí)E=s /e0 ?？傠妶?chǎng)強(qiáng)度E 的大小可以表示為 0+0+EE0實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)于各向同性的電介質(zhì)，極化強(qiáng)度P與作用于電介質(zhì)