电介质
- 电介质的极化
- 极化
- 把所有分子看作由一个正电荷和一个负电荷组成。如果两者重合,则为无极分子,否则为有极分子。
- 电介质在电场中,分子的正负电荷受电场力作用,电介质则发生极化。
- 无极分子的正负电荷受力产生微小位移,形成电偶极子,这称为位移极化。
- 有极分子本身可以看作电偶极子,受力矩旋转,称为转向极化。同时也有位移极化。
- 考虑电介质极化时,一般只考虑更显著的转向极化。
- 外部电场越强,产生的极化现象越强。
- 电极化强度
- 电介质未极化时,任取 内的所有分子,其 。发生极化时,。
- 定义电极化强度为 。
- 电介质中,有 。
- 极化时,电介质表面外部出现束缚电荷,有以下关系:
- ,
- 面密度为 。
- 极化
- 有电介质高斯定理
- 内容
- 定义 表示高斯面内自由电荷。
- 定义电位移 ,则 。
- 。
- 应用
- 有电介质时,使用有电介质高斯定理求出 ,再由 求出 和 。
- 根据 可求表面外束缚电荷面密度 ,可求束缚电荷量 。
- 内容
- 电容
- 定义
- 定义孤立导体电容为 ,非孤立导体为 。
- 计算
- 半径 的孤立导体球,外部介质 :。
- 面积 间距 平行板电容器,中间介质 :。
- 内径 外径 无限长圆柱形电容器,内外径中间介质 :。
- 内径 外径 球形电容器,内外径中间介质 :。
- 能量
- 电容器储存的能量为 。
- 能量密度为 。
- 定义