本章撰稿人:石名俊 §7-1电介质与极化强度矢量P 7.1.1电介质及其极化的解释 电介质的一些实例:纸张、空气、熔石英、琥珀、云母等等.其特性为电绝缘性,从微观层次上说,该 类物质中的电子绕核运动而不是自由运动下面我们从微观角度作一些相对简单的讨论 考虑电介质中的某个原子或分子,一般情形下它当然是电中性的,其正电荷来自于一个或多个原子核,而负电荷则对 应于核外运动的电子我们可以设想一个正电荷中心和一个负电荷中心,如果正负电荷中心不重合(这涉及到有无外电场, 我们将在下面详细讨论),就相当于一个电偶极子,由此将会产生电偶极矩.实际上,这一微观层次上的电偶极矩将直接导 致宏观上的极化强度 考虑单位体积的电介质,我们有电偶极矩密度—极化强度( polarization定义 其中n是电偶极子密度,(p}是每个偶极子的平均偶极矩 电介质分为三类:极性电介质、非极性电介质和铁电体 极性电介质 polar dielectric))的分子具有永久的电偶极矩,也就是说,即使在没有外加电场的情况下,它们的正负电荷 中心也不重合.例如 电介质分子电偶极矩(Cm) H,O 6.03×102 电磁学网上课件 本章撰稿人 石名俊 §7-1 电介质与极化强度矢量 P 7.1.1 电介质及其极化的解释 电介质的一些实例: 纸张 空气 熔石英 琥珀 云母等等. 其特性为电绝缘性, 从微观层次上说, 该 类物质中的电子绕核运动而不是自由运动.下面我们从微观角度作一些相对简单的讨论. 考虑电介质中的某个原子或分子, 一般情形下它当然是电中性的, 其正电荷来自于一个或多个原子核, 而负电荷则对 应于核外运动的电子. 我们可以设想一个正电荷中心和一个负电荷中心, 如果正负电荷中心不重合(这涉及到有无外电场, 我们将在下面详细讨论), 就相当于一个电偶极子, 由此将会产生电偶极矩. 实际上, 这一微观层次上的电偶极矩将直接导 致宏观上的极化强度. 考虑单位体积的电介质, 我们有电偶极矩密度——极化强度(polarization)的定义: ( ) p p P n V = = ∑ d d . (7.1.1) 其中 n 是电偶极子密度, p 是每个偶极子的平均偶极矩. 电介质分为三类: 极性电介质 非极性电介质和铁电体. 极性电介质(polar dielectric)的分子具有永久的电偶极矩, 也就是说, 即使在没有外加电场的情况下, 它们的正负电荷 中心也不重合. 例如: 电介质分子 电偶极矩(C ⋅ m ) H2O 30 6.03 10− ×