大物电介质、

1、平板电容器平板电容器( )中中6-9 静电场中电介质静电场中电介质类似导体类似导体电介质（绝缘体）电介质（绝缘体）相互相互作用作用静电场（静电场（ ）0E介质表面出现极化电荷介质表面出现极化电荷静电场重新分布静电场重新分布EEE0 相对电容率相对电容率 与电介质有关；与电介质有关；rr+ + + + + + + - - - - - - -一一. .电介质对电场的影响电介质对电场的影响 相对电容率相对电容率充满电介质充满电介质(各向同性各向同性) (实验实验)真空真空00E r0EE r0 电容率电容率) 1()0(0rE二二. .电介质的极化电介质的极化1. 无极分子与位移极化无极分子与位移极

2、化在外电场中电介质表面出现极化电荷在外电场中电介质表面出现极化电荷( ),Q(束缚电荷束缚电荷)2. 有极分子与取向极化有极分子与取向极化E外电场作用外电场作用 有极分子按外场取向有极分子按外场取向介质表面介质表面Qr0q+ qE外电场作用外电场作用 正负电荷分离正负电荷分离介质表面介质表面Q( 电偶极子电偶极子 )注a. 共同结果共同结果 表面表面EEE0QE*b. 不均匀介质内不均匀介质内0阴雨天阴雨天 水分子极化水分子极化 尖端放电尖端放电3. 电晕现象电晕现象介质内介质内 （导体内（导体内 ）0E0E0EE介质+Q- Q00rQQQ+ + + + + + + + + + +r- - -

3、 - - - - - - - - - - - - - + + + + + S0QQ三三.电位移有介质时的高斯定理电位移有介质时的高斯定理以平板电容器中充满均匀介质为例以平板电容器中充满均匀介质为例0r0dQSES即即 通过任意闭合曲面的电位移通量只与面内自通过任意闭合曲面的电位移通量只与面内自由电荷有关，与其它因素无关由电荷有关，与其它因素无关niiSQSD10d(面内自由电荷代数和面内自由电荷代数和)EEDr0电位移矢量电位移矢量令令)(1d00QQSESrSQSE00d1. 条件条件 高度对称分布高度对称分布(自由电荷与电介质自由电荷与电介质)(本课程本课程)niiSQSD10d注Da.

4、辅助矢量辅助矢量 内含极化复合量内含极化复合量b. 及及 与各种因素均有关与各种因素均有关dDDS有均匀介质存在时场的求解有均匀介质存在时场的求解2. 路径路径dPVEl2121dUEl注b. 一般不宜用叠加法求场一般不宜用叠加法求场a. 无论介质内外无论介质内外,先求先求 再求再求DE0rDDE niiSQSD10d均匀介质均匀介质EDr0讨论讨论: (1) 平板电容器平板电容器(Q)中充有均匀介质中充有均匀介质(r )，求求 D与与 的关系；的关系；(2) 把带电导体球把带电导体球(Q0, R1)外包一外包一层外半径为层外半径为 R2的均匀介质球壳的均匀介质球壳(r )时时,求电场强度求电场强度的分布的分布.1R2RrQ0-分析分析:c. 引入引入 后后,可绕开极化电荷问题可绕开极化电荷问题Db. 作球型高斯面作球型高斯面Sa. 自由电荷自由电荷Q0和介质均呈球对称分和介质均呈球对称分,DE布布, 故故 也为球对称分布也为球对称分布a. 自由电荷自由电荷Q0和介质均呈球对称分和介质均呈