电介质的极化 极化强度矢量
1 电介质的极化 极化强度矢量
从电场这一角度看,电介质就是绝缘体。 特点:电介质体内只有极少自由电子。 我们只讨论静电场与各向同性电介质的相互作用。 静电场对电介质的作用电介质的极化 1.极化现象 将电介质放入电场,表面出现电荷。 这种在外电场作用下电介质表面 出现电荷的现象叫做电介质的极化 所产生的电荷称之为“极化电荷”。 E 0 在电介质上出现的极化电荷是正负e 电荷在分子范围内微小移动的结果, 所以极化电荷也叫“束缚电荷
2 一、静电场对电介质的作用—电介质的极化 从电场这一角度看，电介质就是绝缘体。 我们只讨论静电场与各向同性电介质的相互作用。 将电介质放入电场，表面出现电荷。 E0 这种在外电场作用下电介质表面 出现电荷的现象叫做电介质的极化。 所产生的电荷称之为“极化电荷”。 在电介质上出现的极化电荷是正负 电荷在分子范围内微小移动的结果， 所以极化电荷也叫“束缚电荷”。 1.极化现象 特点：电介质体内只有极少自由电子
电介质内部的总场强 E=Bo +e 之上0 E 极化电荷所产生的附加电场不足 0 以将介质中的外电场完全抵消,它只_⊙e 能削弱外电场。 介质内部的总场强不为零! 2电介质极化的微观机制 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。 每个分子负电荷对外影响均可等效为 单独一个静止的负电荷的作用。其大小为Q 分子中所有负电之和,这个等效负电荷的 作用位置称为分子的“负电作用中心
3 E0 ' E E0 E = + E0 电介质内部的总场强 极化电荷所产生的附加电场不足 以将介质中的外电场完全抵消，它只 能削弱外电场。 介质内部的总场强不为零！ 每个分子负电荷对外影响均可等效为 单独一个静止的负电荷 的作用。其大小为 分子中所有负电之和，这个等效负电荷的 作用位置称为分子的“负电作用中心”。 - 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。 2.电介质极化的微观机制 E' E
同样,所有正电荷的作用也可等效 个静止的正电荷的作用,这个等效正电 荷作用的位置称为“正电作用中心”。 无极分子:正负电荷作用中心重合的分子; 如 H2、N2、O2、CO 2 在无外场作用下整个分子无电矩。 有极分子:正负电荷作用中心不重 合的分子。 如H2O、CO、SO2、NH3… 个电偶极子,在无外场作用下存》 有极分子对外影响等效为 在固有电偶极矩。 HO
4 同样，所有正电荷的作用也可等效一 个静止的正电荷的作用，这个等效正电 荷作用的位置称为“正电作用中心”。 + 无极分子：正负电荷作用中心重合的分子； 如H2、N2、O2、CO2 有极分子：正负电荷作用中心不重 合的分子。 如H2O、CO、SO2、NH3….. + +- H2 在无外场作用下整个分子无电矩。 - + + O H+ H+ + H2O + - 有极分子对外影响等效为一 个电偶极子，在无外场作用下存 在固有电偶极矩
(1)无极分子电介质的极化 在没有外电场时,无极分子没有电偶极矩,分子不 显电性。 有外场时呈现极性。 位移极化 这种由于正电中心和负 电中心的移动而形成的极 化现象叫做位移极化。 均匀介质极化时在介质表面出 0 现极化电荷, 非均匀介质极化时,介质的表 00000 面及内部均可出现极化电荷。 外场越强,分子电矩的矢量和越大,极化也越厉害。 位移极化主要是由电子的移动造成的
5 （1）无极分子电介质的极化 •在没有外电场时，无极分子没有电偶极矩，分子不 显电性。 •有外场时呈现极性。 E0 位移极化 这种由于正电中心和负 电中心的移动而形成的极 化现象叫做位移极化。 P E0 位移极化主要是由电子的移动造成的。 外场越强，分子电矩的矢量和越大，极化也越厉害。 均匀介质极化时在介质表面出 现极化电荷， 非均匀介质极化时，介质的表 面及内部均可出现极化电荷