第七章静电场与物质的相互作用 将电介质置于电场中,介质表面将出现正的或负的极化电荷在如图7-2所示情形下,由于电场的作用,与电容器的负 极板相邻的介质表面上将出现正的极化电荷.在面积为A的介质表面上会有厚度为l的正的极化电荷.于是我们可以得到 极化电荷的面密度 o=ngAl/A=ngl (7.1.12) 注意这里我们假设每个电偶极子的方向都是与电场方向一致的.容易看出,上式中的ql就是每个偶极子 的电偶极矩的大小,而n不过时单位体积内偶极子的个数,于是(7112)式又可写作 a,=np=P=Pl (7.1.13) 这样我们看到了极化面电荷密度与极化强度矢量的关系.这里我们计算的是正的极化电荷的面密度,在 介质的另一面出现的极化电荷将是负的 将关于平板电容器的讨论继续下去设平板电容器的带正电的极板上的自由电荷的面密度为a,若极板间没有介质, 则其间的电场强度的大小为E0=/E0.若在极板间置以电介质,则正极板附近的介质表面上的极化电荷是负的,于是 σn=-P.可以想象,此时电容器极板间的场强要减小设此时的场强的大小为E.由(7113和(717式,我们可以得到 0to g-p E 从中解出第七章 静电场与物质的相互作用 9 将电介质置于电场中, 介质表面将出现正的或负的极化电荷. 在如图 7-2 所示情形下, 由于电场的作用, 与电容器的负 极板相邻的介质表面上将出现正的极化电荷. 在面积为 A 的介质表面上会有厚度为 l 的正的极化电荷. 于是我们可以得到 极化电荷的面密度: nqAl A nql σ p = = (7.1.12) 注意这里我们假设每个电偶极子的方向都是与电场方向一致的. 容易看出, 上式中的 ql 就是每个偶极子 的电偶极矩的大小, 而 n 不过时单位体积内偶极子的个数, 于是(7.1.12)式又可写作 σ p = np = P = P (7.1.13) 这样我们看到了极化面电荷密度与极化强度矢量的关系. 这里我们计算的是正的极化电荷的面密度, 在 介质的另一面出现的极化电荷将是负的. 将关于平板电容器的讨论继续下去. 设平板电容器的带正电的极板上的自由电荷的面密度为 , 若极板间没有介质, 则其间的电场强度的大小为 σ 0 0 E = σ ε . 若在极板间置以电介质, 则正极板附近的介质表面上的极化电荷是负的, 于是 σ p = −P . 可以想象, 此时电容器极板间的场强要减小. 设此时的场强的大小为 E. 由(7.1.13)和(7.1.7)式, 我们可以得到 0 0 0 0 ε σ χε ε σ ε σ σ P E E p − = − = + = 从中解出