§14.1介质的电磁性质 由于极化和磁化的原因,介质内部及表面上便出 现宏观的电荷电流分布,我们把这些电荷、电流分别 称为東缚电荷和磁化电流。这些宏观电荷电流分布反 过来又激发起附加的宏观电磁场,叠加在原来外场上 而得到介质内的总电磁场。介质内的宏观电磁现象就 是这些电荷电流分布和原来外电磁场之间相互作用的 结果 山东大学物理学院宗福建 16
山东大学物理学院 宗福建 16 §1.4.1 介质的电磁性质 • 由于极化和磁化的原因，介质内部及表面上便出 现宏观的电荷电流分布，我们把这些电荷、电流分别 称为束缚电荷和磁化电流。这些宏观电荷电流分布反 过来又激发起附加的宏观电磁场，叠加在原来外场上 而得到介质内的总电磁场。介质内的宏观电磁现象就 是这些电荷电流分布和原来外电磁场之间相互作用的 结果
§14.1介质的电磁性质 ·2、介质的极化 存在两类电介质 类介质分子的正电中心和负电中心重合,没有电偶极距 另一类介质分子的正负电中心不重合,有分子电偶极矩,但是由于 分子热运动的无规则性,在物理小体积的平均电偶极距为零,因而 也没有宏观电偶极距分布 在外场作用下,前一类分子的正负电中心被拉开,后一类介质的分子 电偶极距平均有一定取向性,因此都出现宏观电偶极距分布。 山东大学物理学院宗福建 17
山东大学物理学院 宗福建 17 §1.4.1 介质的电磁性质 • 2、介质的极化 • 存在两类电介质： – 一类介质分子的正电中心和负电中心重合，没有电偶极距。 – 另一类介质分子的正负电中心不重合，有分子电偶极矩，但是由于 分子热运动的无规则性，在物理小体积的平均电偶极距为零，因而 也没有宏观电偶极距分布。 在外场作用下，前一类分子的正负电中心被拉开，后一类介质的分子 电偶极距平均有一定取向性，因此都出现宏观电偶极距分布
§14.1介质的电磁性质 ·2、介质的极化 宏观电偶极距分布用电极化强度矢量P描述,它等 于物理小体积AV内的总电偶极距与AV之比, p △ 式中p为第个分子的电偶极距,求和符号表示对AV 内所有分子求和。 山东大学物理学院宗福建 18
山东大学物理学院 宗福建 18 §1.4.1 介质的电磁性质 • 2、介质的极化 宏观电偶极距分布用电极化强度矢量 P 描述，它等 于物理小体积ΔV 内的总电偶极距与ΔV 之比， 式中pi为第i个分子的电偶极距，求和符号表示对ΔV 内所有分子求和。 V = pi P
§14.1介质的电磁性质 ·2、介质的极化 由于极化,分子正负电中心发生相对位移,因而物 理小体积们内可能出现净余的正电或负电,即出 现宏观的束缚电荷分布。 我们现在首先要求出束缚电荷密度n和电极化强度P 之间的关系 山东大学物理学院宗福建 19
山东大学物理学院 宗福建 19 §1.4.1 介质的电磁性质 • 2、介质的极化 由于极化，分子正负电中心发生相对位移，因而物 理小体积ΔV内可能出现净余的正电或负电，即出 现宏观的束缚电荷分布。 我们现在首先要求出束缚电荷密度ρp 和电极化强度P 之间的关系
§14.1介质的电磁性质 ·2、介质的极化 我们用一个简化模型来描述介质中的 分子。设每个分子由相距为1的一对正 负电荷±q构成,分子电偶极距为p ql。如右图所示,介质内某曲面S上的f 个面元dS。介质极化后,有一些分子 电偶极子跨过dS。由图可见,当偶极子 的负电荷处于体积1·dS内时,同一偶 极子的正电荷就穿出界面dS外边。 山东大学物理学院宗福建 20
山东大学物理学院 宗福建 20 §1.4.1 介质的电磁性质 • 2、介质的极化 我们用一个简化模型来描述介质中的 分子。设每个分子由相距为l的一对正 负电荷±q构成，分子电偶极距为p = ql。如右图所示，介质内某曲面S上的 一个面元dS。介质极化后，有一些分子 电偶极子跨过dS。由图可见，当偶极子 的负电荷处于体积l ∙ dS内时，同一偶 极子的正电荷就穿出界面dS外边