第3章电介质.PDF

第 3 章电介质 第 3 章电介质 §3.1 电介质的极化 §3.2 介质中的静电场 §3.3 介质边界两侧的静电场 §3.4 静电场的能量 §3.1 电介质的极化 电介质：电阻率很大，导电能力很差的物质。即绝 缘体。 电介质的特点：分子中的正负电荷束缚得很紧，介质 内部几乎没有可以自由移动的电荷。 在外电场中，物质分子中的正负电荷可以在分子线度范围 内移动——产生极化现象。 电介质的热电、压电、铁电、电光、磁光等效应 电介质物理学 电介质材料 实验现象 实验本质 充满各向同性的 ＋σ －σ ＋σ －σ 均匀电介质： ０ ０ ０ ０ - + - + E E r 0 r r r r - + - + E ′ 0 E E E + E 0 0 + - + - εr (真空) C C ε r 0 C ε 1 电介质的相对介电常数，又称电容率 r C 0 一、电介质分子的结构 (1)、无极分子： 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。 H+ H+ C-- H+ = ± H+ CH4 (2)、有极分子： 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。 O-- -q = H+ + H+ +q H O 2 二、电介质的极化 在外电场的作用下，介质表面(甚至体内) 出现净 电荷的现象称为电介质的极化。 这些电荷称为极化电荷或束缚电荷。 1、无极分子电介质的位移极化 ± ± ± ± ± - + - + - + - +