极板上自由电荷密度:QA=CVA=EA/d)VA=E0E (E两极板间自由电荷形成的电场,也即宏观电场) 介电材料存在时极板上电荷密度D等于自由电荷密度与 束缚电荷密度之和: 由:er=(Q+Q1)Q得:E1Q=(Q+Q1)A 有: FrEe=(qo+ Q1/A=d D=EE+P=E0EE=E1E(er-绝对介电常数) P=(81-EE=Eo8r-DE 电介质的电极化率x:束缚电荷和自由电荷的比例: x=P/E=(er-1)得:P=EXE(作用物理量与感 应物理量间的关系)
极板上自由电荷密度: Qo /A= CoV/A=(o A/d)V/A= o E ( E----两极板间自由电荷形成的电场,也即宏观电场) 介电材料存在时极板上电荷密度D:等于自由电荷密度与 束缚电荷密度之和: 由: r= (Qo+ Q1 )/Qo 得:r Qo /A = (Qo+ Q1 )/A 有: r o E = (Qo+ Q1 )/A= D D= o E+P= o r E = 1 E (l ---绝对介电常数) P= (1- o )E = o ( r - 1) E 电介质的电极化率e:束缚电荷和自由电荷的比例: e=P/ oE= (r -1 ) 得: P= o eE(作用物理量与感 应物理量间的关系)
622克劳修斯-莫索蒂方程 外加电场E外(物体外部固定电荷所产生。 即极板上的所有电荷所产生) 1.宏观电场 构成物体的所有质点电荷的电场之和E1 (退极化电场,即由材料表面感应的电荷所产生)E宏 =E姚+E 外加电场E外 中中B中中
6.2.2 克劳修斯-莫索蒂方程 E1 外加电场E外 外加电场E外(物体外部固定电荷所产生。 即极板上的所有电荷所产生) 构成物体的所有质点电荷的电场之和E1 (退极化电场,即由材料表面感应的电荷所产生) E宏 =E外+E1 1 . 宏观电场: - + + + + - - - - + + - - + - + + + + - - -
2.原子位置上的局部电场Eo(有效电场) ElEw+E+E,+E 3 周围介质的极化作用对作用 于特定质点上的电场贡献。 ++++++ 对于气体质点,其质点间 E 外 的相互作用可以忽略,局 + 部电场与外电场相同。 对于固体介质,周围介质 的极化作用对作用于特定 作用于介质中质点的内电场质点上的局部电场有影响
2 . 原子位置上的局部电场Eloc (有效电场) Eloc=E外+E1+E2+E3 + + + + + + + + - - - - - - - + + + --- E E外 1 E2 E3 对于气体质点,其质点间 的相互作用可以忽略,局 部电场与外电场相同。 对于固体介质,周围介质 的极化作用对作用于特定 作用于介质中质点的内电场 质点上的局部电场有影响。 周围介质的极化作用对作用 于特定质点上的电场贡献
假想:有一个特定质点被一个足够大的球体所包围,球 外的电介质可看成连续的介质,同时,球半径比整个介 质小得多。 介质中的其它偶极子对特定质点的电场贡献分为两部分: 球外介质的作用E1+E2和球内介质的作用E3 球外介质的作用电场:设想把假想的球挖空,使球外 的介质作用归结为空球表面极化电荷作用场(洛伦兹 场)E2和整个介质外边界表面极化电荷作用场E1之和。 E1的计算: 对于平板其值为束缚电荷在无介质存在时形成的电场: 由得 P=Q1/=8E E1=P/8
球外介质的作用电场:设想把假想的球挖空,使球外 的介质作用归结为空球表面极化电荷作用场(洛伦兹 场) E2和整个介质外边界表面极化电荷作用场E1之和。 对于平板其值为束缚电荷在无介质存在时形成的电场: 由 P= Q1 /A= oE1 得: E1 = P / o E1的计算: 假想:有一个特定质点被一个足够大的球体所包围,球 外的电介质可看成连续的介质,同时,球半径比整个介 质小得多。 介质中的其它偶极子对特定质点的电场贡献分为两部分: 球外介质的作用E1 +E2和球内介质的作用E3
洛伦兹场E2的计算: ade 空腔表面上的电荷密度:-Pcos 黑环所对应的微小环球面的表面积dS: ds=2π sine rde dS面上的电荷为:dq=- P coeds
洛伦兹场E2的计算: r O + - P d rsin 空腔表面上的电荷密度: -P cos 黑环所对应的微小环球面的表面积dS: dS=2rsin rd dS面上的电荷为:dq= -P cosdS