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6013电磁场，力和运动
6 ．013 电磁场，力和运动
Markus Zahn 教授
2005年 9 月27 、29 日
第六、七讲: 极化、传导、磁化
I . 实验观察：绝缘介质
A ．电压一定――开关闭合（V ＝V0 ）
当一个绝缘物质进入板间真空且电压一定的电容时，会有更多的电荷流
向电极；比如，当x 增加时，i 随之增加。
B ．电荷一定――开关断开（i ＝0 ）
当一个绝缘物质进入板间真空且电荷一定的电容时，电压会降低；比如，
当x 增加时，v 随之降低。
II. 极化的偶极子模型
6 ．013 电磁场，力和运动 第六、七讲
Markus Zahn 教授 1 of 40
图 3 －1 一个电偶极子包括两个电量相等但符号相反的电荷，相距为d 。
（a ）电子极化是指绕原子核运动的电子云的平均运动有小量的位移。
（b ）取向极化是指不对称的极性分子趋于和施加电场的方向相同。如果间距 d
也发生变化，分子就有了离子极化。
成对的电荷或等效极化电荷密度
6 ．013 电磁场，力和运动 第六、七讲
Markus Zahn 教授 2 of 40
B ．高斯定律
未成对的电荷密度；
也叫自由电荷密度
位移通量密度
C ．边界条件
6 ．013 电磁场，力和运动 第六、七讲
Markus Zahn 教授 3 of 40
D. 极化电流密度
[ 通过表面积元 的电荷量]
[通过表面积元 的电流]
极化电流密度
安培定律：
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III. 均匀电场中的等势球体
这个解是一个均匀电场和一个在球心的电偶极子产生的电场的叠加：
这个偶极子是由在球面上的电荷分布所产生的
6 ．013 电磁场，力和运动 第六、七讲
Markus Zahn 教授 5 of 40
IV ．人造电介质
图6.6.1 (a)极板间充满电
介质的平行板电容器。
（b ）人造电介质由半径
为R 相距为s 的理想导体
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