大学物理（上）李贞姬 ch5-8-lzj.pptVIP

第五章 静止电荷的电场 (Electrostatic Field ) 真空中的静电场（1-5） 静电场的能量（10） 静电场中的电介质（8-9） 静电场中的导体（6-7） 静电场中的电介质 [基本要求]  了解静电场中电介质的极化现象及其微观 本质,理解有介质时的高斯定理。 §5-8 静电场中的电介质 一.电介质对电场的影响 ☆电介质:绝缘体. (放在电场中的)电介质 电场 ?r 实验 介质中 电场减弱 名 称 εr 名 称 εr 干燥空气 1.0006 聚丙烯 3.3 乙醇 26 蒸馏水 81 蜡纸 5 橡胶 3.3 石英玻璃 4.2 变压器油 2.4 云母 6 钛酸钡 103─104 电介质的相对介电常数 结论: 介质充满电场 +Q -Q + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - 成立条件: (1) 同种电介质充满全部电场空间； (2) 电介质按等势面方式填充 (两等势面间的空间全部被填满)。 ·电介质按等势面填充 ·电介质按电力线管填充 · 二.电介质的极化(Polarization,微观机理) 束缚电荷 无极分子(Non-polar molecule) 有极分子 (Polar molecule) + ? + - 分子的正、负电荷中心在无外场时不重合，分子存在固有电偶极矩。 分子的正、负电荷中心在无外场时重合。不存在固有分子电偶极矩。 ☆无外场时（热运动） 整体对外 不显电性 无极分子(Non-polar molecule) 有极分子 (Polar molecule) - - - - - - - + + + + + + + ☆有外场时 (分子)位移极化(Displacement polarization) (分子)取向极化(Orientation polarization) 束缚电荷?′ bound charges 束缚电荷?′ ?′ ?无极分子电介质 ?有极分子电介质 讨论 ? 对极性分子物质,是否有位移极化? ? 位移极化、取向极化各有什么特点？ 位移极化: 无极分子在外场的作用下正负电荷中心发生偏移而产生的极化称为位移极化。 取向极化：有极分子在外场中发生偏转而产生的极化。 电介质的极化：在外电场的作用下，介质表面产生电荷的 现象。 极化电荷(束缚电荷):由于极化而在介质表面产生的电荷。 当电场强度增大到某一最大场强Eb时，电介质分子发生电离，从而使电介质分子失去绝缘性，这时电介质被击穿。 电介质能够承受的最大场强Eb称为电介质的击穿场强。此时，两极板间的电压称为击穿电压Ub 。