电介质中的高斯定理 电位移矢量
1 电介质中的高斯定理 电位移矢量
退极化场 +O 电介质在外场中的性质相当于在 真空中有适当的束缚电荷体密度分布 在其内部。因此可用和的分布来 代替电介质对电场的影响。 在外电场E中,介质极化产生的束 缚电荷,在其周围无论介质内部还是外 部都产生附加电场E,称为退极化场。 00 退极化场 任一点的总场强为:E=E+E 注意:决定介质极化的不是原来的场E而是介质内实 际的场E。 E又总是起着减弱总场E的作用,即起着减弱极化 的作用,故称为退极化场。 2
2 电介质在外场中的性质相当于在 真空中有适当的束缚电荷体密度分布 在其内部。因此可用 和 的分布来 代替电介质对电场的影响。 ' ' 在外电场 中，介质极化产生的束 缚电荷，在其周围无论介质内部还是外 部都产生附加电场 E' ，称为退极化场。 E0 ' E E0 E = + +Q –Q −' ' 退极化场 任一点的总场强为： 一、退极化场 注意：决定介质极化的不是原来的场 而是介质内实 际的场 。 E0 E E' 又总是起着减弱总场 的作用，即起着减弱极化 的作用，故称为退极化场。E
总结:在外电场E作用下,电介质发生极化;极化强 度矢量和电介质的形状决定了极化电荷的面密度G 而又激发附加电场E,E又影响电介质内部的总电 场E,而总电场又决定着极化强度失量P。 各物理量的关Ep ′=P 系如下: E=Eo+ee 在电介质中,电位移矢量、极化电荷、附加电场 和总场强这此量是彼此依赖、互相制约的。 为了计算它们当中的任何一个量,都需要和其它量 起综合加以考虑。 这种连环套的关系太复杂,在实际计算中比较繁 琐。物理学追求“和谐、对称、简洁!
3 在外电场 作用下，电介质发生极化；极化强 度矢量 和电介质的形状决定了极化电荷的面密度 ， 而 又激发附加电场 ， 又影响电介质内部的总电 场 ，而总电场又决定着极化强度矢量 P 。 E E0 P E E 各物理量的关 系如下： E0 ' E E0 E = + p = Pn E' 总结： 在电介质中，电位移矢量、极化电荷、附加电场 和总场强这此量是彼此依赖、互相制约的。 这种连环套的关系太复杂，在实际计算中比较繁 琐。物理学追求“和谐、对称、简洁！ 为了计算它们当中的任何一个量，都需要和其它量 一起综合加以考虑
介质中的高斯定理电位移矢量 1介质中的高斯定理 真空中的高斯定理=乐E 在介质中,高斯定理改写为: 总场强 自由电荷 手ES=∑(q+q 束缚电荷 P·dS q 手EdS=∑%-。手P,6 定义:电位移矢量 手<aE+P,dS=∑ D≡EnE+P
4 真空中的高斯定理 0 0 0 = = q E dS S 自由电荷 束缚电荷 在介质中，高斯定理改写为： 总场强 二、介质中的高斯定理 电位移矢量 = + S S E dS (q q ) 1 ' 0 0 = − S S P dS q ' = − S S S E dS q P dS 0 0 0 1 1 + = S S 0 E P dS q0 ( ) • 定义：电位移矢量 D E P def 0 + 1.介质中的高斯定理
(E0E+P)dS=∑ 定义:电位移矢量 del 自由电荷 D≡EnE+P 手万△=∑%。。质中的高斯定理 建立电位移线: 1)线上每一点的切线方向为该点电位移矢量的方向; 2)通过垂直于电位移矢量的单位面积的电位移线数 目应等于该点电位移矢量的大小。 =手D6称为穿过闭合面S的电位移通量 介质单的高斯定理:bs=∑ 介质中的高斯定理意义:通过任一闭合曲面的电位移 通量,等于该曲面内所包围的自由电荷的代数和
5 + = S S 0 E P dS q0 ( ) • 定义：电位移矢量 D E P def 0 + = S S D dS q0 自由电荷 介质中的高斯定理 1）线上每一点的切线方向为该点电位移矢量的方向； 2）通过垂直于电位移矢量的单位面积的电位移线数 目应等于该点电位移矢量的大小。 建立电位移线： 介质中的高斯定理意义：通过任一闭合曲面的电位移 通量，等于该曲面内所包围的自由电荷的代数和。 = S S D dS q0 介质中的高斯定理： = S D D dS 称为穿过闭合面S的电位移通量