电磁场课件导体与电介质.pptx

§2-3静电场中的导体与电介质

电场强度垂直于导体表面；



导体是等位体，导体表面为等位面；



导体内电场强度E为零，静电平衡；



电荷分布在导体表面，且



2.3.1.静电场中的导体

E=0

导体Ｖ

en

|s=常数



Eext

S

＝常数

任何导体，只要它们带电量不变，则其电位是不变的。

（）



一导体的电位为零，则该导体不带电。（）



接地导体都不带电。（）



2.3.2.静电场中的电介质

电介质在外电场E作用下发生极化，形成有向排列的电偶极矩；

电介质内部和表面产生极化电荷；

极化电荷与自由电荷都是产生电场的源。

（a）极化前的介质分子

d

Eext

（b）极化后形成电偶极子

用极化强度P表示电介质的极化程度，即

C/m2

电偶极矩体密度

式中为体积元内电偶极矩的矢量和，P的方向从负极化电荷指向正极化电荷。

r

o

V

S

V

z

y

x

o

S

P(r)

V

r

dV

r

P

体积元的等效元电矩为

上式利用了矢量关系

一个电偶极子产生的电位

2.3.3.极化介质的附加电场效应

则

利用矢量恒等式作变换

定义极化电荷体密度和面密度分别为

这就是电介质极化后，由体极化电荷和面极化电荷共同作用在真空中产生的电位。

在均匀极化的电介质内，极化电荷体密度

根据电荷守恒原理，这两部分极化电荷的总和

有电介质存在的场域中，任一点的电位及电场强度表示为

空间任一点的电场为合成场，即

静电场恒为无旋场

均匀：媒质参数不随空间坐标（x,y,z）而变化。



实验结果表明，在各向同性、线性、均匀介质中极化强度P与该点的电场强度E成正比，即

各向同性：媒质的特性不随电场的方向而改变,反之称为

各向异性；



线性：媒质的参数不随电场的值而变化；



称为介质的电极化率，无量纲量。E为合成电场