第二章静电场中的导体和电介质 §2.1物质的电性质 §2.2静电场中的导体 §2.3电容与电容器 §2.4电介质 §2.5极化强度矢量P §2.6电介质中静电场的基本定理 §2.7边值关系和唯一性定理 *§2.8电像法
第二章 静电场中的导体和电介质 §2.1 物质的电性质 §2.2 静电场中的导体 §2.3 电容与电容器 §2.4 电介质 §2.5 极化强度矢量P §2.6 电介质中静电场的基本定理 §2.7 边值关系和唯一性定理 ＊§2.8 电像法
§2.1物质的电性质 1、物质的电性质（回忆与讨论) 按照电荷在物质中移动的难易程度，将物质分为 导体(conductor) 电阻率103-1062.m ■导电能力极强的物体 常见的导体有金属、电解质水溶液、电离气体等 ■导体中存在着大量的自由电子，数密度约为new 1022/cm 绝缘体（电介质，dielectric)电阻率l0-18?.m ■导电能力极弱或不能导电的物体 ■绝缘体有固态、液态和气态。如橡胶、陶瓷、塑 料等
§2.1 物质的电性质 1、物质的电性质（回忆与讨论） 按照电荷在物质中移动的难易程度，将物质分为： n 导体(conductor) 电阻率 Ω.m ■导电能力极强的物体 ■常见的导体有金属、电解质水溶液、电离气体等 ■导体中存在着大量的自由电子，数密度约为n e~ n 绝缘体(电介质, dielectric) 电阻率 Ω.m ■导电能力极弱或不能导电的物体 ■绝缘体有固态、液态和气态。如橡胶、陶瓷、塑 料等 10 -10 -8 -6 3 10 cm 22 10 6-18
■固态绝缘体中又分为非晶态（如塑料）和晶态 (如云母)两类 ■半导体(semiconductor)电阻率l06-l052.m ■ 导电能力介于导体和绝缘体之间；自由电子 n.~1016/cm3 如硅、锗、硒等等，半导体的电阻率随温度不 同而明显变化 超导体(superconductor) 某些物质当温度降低到某一温度Tc时，它的电 阻率会几乎突然地消失。这种现象称为超导电性，这 类物质称为超亭体，温度T飞就叫做超导体的临界温度。 不同的超导体具有不同的临界温度。迄今我们 知道大约有20多种元素，几百种合金和金属化合物是 超导体，它们的临界温度的范围从0.12K150K(如 钇钡铜氧化合物)
■ 固态绝缘体中又分为非晶态（如塑料）和晶态 （如云母）两类 n半导体(semiconductor) 电阻率 Ω.m ■ 导电能力介于导体和绝缘体之间; 自由电子 ■ 如硅、锗、硒等等，半导体的电阻率随温度不 同而明显变化 n超导体(superconductor) 某些物质当温度降低到某一温度Tc时，它的电 阻率会几乎突然地消失。这种现象称为超导电性，这 类物质称为超导体，温度Tc就叫做超导体的临界温度。 不同的超导体具有不同的临界温度。迄今我们 知道大约有20多种元素，几百种合金和金属化合物是 超导体，它们的临界温度的范围从0.12K~150K（如 钇钡铜氧化合物）。 10 -10 6 6 3 n ~10 cm 16 e
物质导电取决于有载流子！ 载流子一可以自由移动的带电物质微粒。 金属导体：原子最外层的价电子，自由电子 电解质：载流子是正、负离子 电离气体：载流子是电子和正、负离子 绝缘材料：只有微量自由电子、本征离子、 杂质离子 半导体：载流子为 n型半导体中的自由电子； p型半导体中的空穴 超导体：载流子为电子对，又称库珀对
物质导电取决于有载流子！ 载流子——可以自由移动的带电物质微粒。 ■ 金属导体：原子最外层的价电子,自由电子 ■ 电解质：载流子是正、负离子 ■ 电离气体：载流子是电子和正、负离子 ■ 绝缘材料：只有微量自由电子、本征离子、 杂质离子 ■ 半导体：载流子为 n型半导体中的自由电子； p型半导体中的空穴 ■ 超导体：载流子为电子对，又称库珀对
2、电场对物质（电荷系统)的作用 物质存在形式： ■由基本粒子乃至原子、分子构成的实体存在形式 ■以场的形式存在，如电场，具有能量，能量交换 物质的实体与场是物质存在的两种基本形式。 物质（以下指实体）的结构：是复杂的电荷系统， 由原子/分子/离子构成。 ■电场与物质相互作用的过程： 电性质差异 物质中的电荷在电场作用下重新分布 电场 达到某种新的平衡 物质 物质电荷分布改变反过来影响外电场
■物质存在形式： ■由基本粒子乃至原子、分子构成的实体存在形式 ■以场的形式存在，如电场，具有能量，能量交换 ■物质的实体与场是物质存在的两种基本形式。 ■物质(以下指实体）的结构：是复杂的电荷系统, 由原子/分子/离子构成。 ■电场与物质相互作用的过程： 物质中的电荷在电场作用下重新分布 达到某种新的平衡 物质电荷分布改变反过来影响外电场 电性质差异 电场 物质 2、电场对物质（电荷系统）的作用