场源电荷 静电场 导 静电感应静电平衡 体 感应电荷 心(下一页)
场源电荷 静电场 导 体 静电感应 静电平衡 感应电荷 E V （下一页）
导体中含有许多可以自由移动的电子或离子 然而也有另一类物质电子被束缚在自身所属的原子核 周围或夹在原子核中间,这些电子可以相互交换位置, 多少活动一些,但是不能到处移动,这类就是所谓的 非导体或绝缘体。绝缘体不能导电,但电场可以在其 中存在,并且在电学中起着重要的作用。 从电场这一角度看,特别地把绝缘体叫做电介质 从电学性质看电介质的分子可分为两类: 无极分子、有极分子。 从它们在电场中的行为看:有位移极化和取向极化。 下面将逐一讨论。 冈□(下一页)
导体中含有许多可以自由移动的电子或离子。 然而也有另一类物质电子被束缚在自身所属的原子核 周围或夹在原子核中间，这些电子可以相互交换位置， 多少活动一些，但是不能到处移动，这类就是所谓的 非导体或绝缘体。绝缘体不能导电，但电场可以在其 中存在，并且在电学中起着重要的作用。 从电场这一角度看，特别地把绝缘体叫做电介质。 从它们在电场中的行为看：有位移极化和取向极化。 下面将逐一讨论。 从电学性质看电介质的分子可分为两类： 无极分子、 有极分子。 （下一页）
§93静电场中的电介质 何谓电介质?通常条件下的绝缘物质 二.提高电容器电容的一种方法填充电介质 +q-q +q-q C q 真空时 填满介质时 1 1 士O 为什么 电容C电容C C,>1 电势差V±0电势差V士 电容提高了!° 冈□(下一页)
§9-3 静电场中的电介质 一. 何谓电介质?——通常条件下的绝缘物质. 二. 提高电容器电容的一种方法——填充电介质 电容C0 电势差V±0 真 空 时 +q -q 电容C 电势差V± 填 满 介 质 时 +q -q 1 1, 1 0 0 = = r r C C V V 电容提高了！ 为 什 么 ？ 。 。 。 = V q C （下一页）
电介质的电容率(又称为介电常数)E 真空的介电常数(真空的电容率) 8.8542×101C2·N+1·m2。 4k ￡n称为某种介质的相对介电常数,又称为相对电容率 8=8 0 1<E.<∝ 真空En=1 导体En→∞ 有些介质(如各向同性均匀电介质),其介电 系数是常数; 而有些介质其介电系数是与电场强度、空间方 向等因素有关的变量,一般是一个张量。 國(下一页)
电介质的电容率（又称为介电常数） ε 0 8 8542 10 1 2 2 1 2 。 4 1 − − − = = C N m k 有些介质（如各向同性均匀电介质），其介电 系数是常数； ====而有些介质其介电系数是与电场强度、空间方 向等因素有关的变量，一般是一个张量。 （下一页） εr 称为某种介质的相对介电常数 ,又称为相对电容率。 真空的介电常数（真空的电容率 ） r r 0 0 = , = 1 r 真空εr = 1 导体εr → ∞
三.电介质的微观结构及其分类 定义:分子电矩 正电荷的 由分子(或原子)中 等效中心 的正负电荷中心决定 的电偶极子的电偶极 矩,用P表示 电子云的 负电中心 國(下一页)
三. 电介质的微观结构及其分类 电子云的 负电中心 正电荷的 等效中心 定义：分子电矩—— 由分子（或原子）中 的正负电荷中心决定 的电偶极子的电偶极 矩，用 Pe 表示。 （下一页）
电介质的分类 1)无极分子类:分子内正负电荷中心重合;P=0; 2)有极分子类:分子内正负电荷中心不重合;P≠0; 甲烷分子CH4 水分子H2O 负电荷 H正负电荷 中心 中心重合 +H-cH P=O P≠0正电荷中心 國(下一页)
2）有极分子类：分子内正负电荷中心不重合; Pe≠0 ; 1）无极分子类：分子内正负电荷中心重合；Pe=0 ; C H + H + H + H + 正负电荷 中心重合 甲烷分子 CH4 + 正电荷中心 负电荷 中心 H + + H O 水分子 H2 O Pe = 0 Pe 电介质的分类 Pe 0 （下一页）
四、介质的极化--外电场对介质的作用 中性的电介质在外电场的作用下,体内或表面出 现净电荷的现象,称为介质的极化。 因极化产生的电荷称为极化电荷,或束缚电荷; 比较而言,导体所带的电荷称为自由电荷 对于各向同性、均匀电介质,极化电荷仅产生在介 质表面,介质内部处处无净电荷。 下面研究的介质(各向同性、均匀电介质)满足 以下条件之 1)无限大电介质充满电场空间;或 2)电介质的表面为等势面。 國(下一页)
中性的电介质在外电场的作用下，体内或表面出 现净电荷的现象，称为介质的极化。 因极化产生的电荷称为极化电荷，或束缚电荷; 对于各向同性、均匀电介质，极化电荷仅产生在介 质表面，介质内部处处无净电荷。 比较而言, 导体所带的电荷称为自由电荷. 四、介质的极化----外电场对介质的作用 下面研究的介质（各向同性、均匀电介质）满足 以下条件之一 ： 1）无限大电介质充满电场空间；或 2）电介质的表面为等势面。 （下一页）
无限大电介质 电介质表面 是等势面 國(下一页)
＋ 无限大电介质 电介质表面 是等势面 （下一页）
1)无极分子的位移极化 Es f 无外电场时P=0 加上外电场后P≠0 C书 c/+E外两端面出现 十(书++ 极化电荷层 國(下一页)
1）无极分子的位移极化 = 0 Pe 无外电场时 Pe f f l E外 加上外电场后 0 Pe （下一页） e + + + + + + + + 两端面出现 极化电荷层 E外
2)有极分子的转向极化 MEPXE 外 外 无外电场时,分子电矩的 加上外场 取向是无规的。 /+EP转向外电场 两端面出现 极化电荷层 m(下一页
2）有极分子的转向极化 f f M Pe E外 = + + + + + + + E外 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 无外电场时，分子电矩的 取向是无规的。 E外 e P 加上外场 两端面出现 极化电荷层 Pe 转向外电场 （下一页）