2022-2023学年高二物理竞赛课件：静电场中的电介质一.pdf

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静电场中的电介质

电介质对电场的影响

电介质(Dielectric)的主要特征：

电子处于束缚状态，几乎不存在可以自由

移动的电荷。

本章研究：

各向同性的理想的电介质，其内部没有可

以自由移动的电荷。也称为绝缘体。

电介质的作用：

电荷增多

十十十十++

真空电介质

容纳电荷，增大电容

TIU

十+十+U?++++

d个

真空电介质

电压变小，减弱电场电压变小

标定电介质：

Q=Q?E;

U=U?lEU=Ed

U?=E?d

E=E?lE

E:相对介电常量，大于1。

e,标志电介质对静电真空E=1

场的削弱程度，是反

E=80.2

映物质电学性能的一纯水(0℃,1atm)

个重要参数。玻璃E=5—10

钛酸钡E=103—104

电介质的作用：增大电容，减小场强

问题：为什么电介质电场强度会减少到真空时的1/ε?

一、电介质的极化现象

1.束缚电荷(BoundCharge):

外电场作用下，电介质中■十十十十十十十十

出现束缚电荷。

2.极化现象：电介质中出现束缚电荷的现象

电介质极化的微观解释

1.两种电介质

无极分子有极分子

无极分子电介质有极分子电介质

H?,CO?,CH?,He等

H?O,NH?,有机酸等

2.电极化无外场：热运动→电中性

无极分子有极分子

有外场：电极化→电矩

沿外场方向

—)

1E)E

电场作用下电介质的微观结构：

正电荷“重心”负电荷“重心”

电场中的电介质可看作是由大量这

种微小的电偶极子组成的。

分子电偶极距：p=qǐ