课件18张PPT。静电场中的电介质 静电场中的电介质一.电介质 电介质是指在通常条件电阻率超过108?.m的物质下导电性能极差的物质。电工学中一般认为电阻率超过108?.m的物质就属于电介质。电介质可以作为绝缘材料使用，同时，在电场作用下，电介质会被极化，某些固体电介质具有许多与极化相关的特殊性能，如电致伸缩、压电性、铁电性等等。二.电介质对电容器的影响电介质: 绝缘体(放在电场中的)电介质电场?r实验?r —电介质的相对电容率（相对介电常数）结论:介质充满电容器时,电势差减小！介质中电场减弱三.电介质的极化 极化电荷 无极分子(甲烷、氢、石蜡）有极分子（水、有机玻璃）?+ -无外场时（热运动）整体对外 不显电性(无极分子电介质)(有极分子电介质)有外电场时(分子) 位移极化(分子) 取向极化极化电荷?′极化电荷?′? 无极分子电介质? 有极分子电介质-?′?′+ + + + + + + + + + +- - - - - - - - - - -四 极化强度? 无电介质时? 加入电介质后适用于各向同性的均匀电介质充满整个电场空间，或未充满整个电场空间但电介质表面是等势面的情形。四.有电介质时的高斯定理 电位移矢量? 无电介质时? 加入电介质后?=?0?r —介电常数 通过高斯面的电位移通量等于高斯面所包围的自由电荷 的代数和，与极化电荷及高斯面外电荷无关。? 比较 对于各向同性的均匀电介质，介电常数?是常数，此时电介质中任意一点的电位移矢量D与电场强度E的方向相同，大小是电场强度大小的常数倍，在应用有电介质的高斯定律时，高斯面的取法与真空中的高斯定律中高斯面的取法完全相同，只是需要先求出电位移矢量D，然后利用D与E的关系求出E。 对于非均匀电介质，?不再是常数，D与E的方向一般并不相同，关系也比较复杂。例. 处于均匀介质中的无限大均匀带电平面的电场，已知电荷面密度为?，介质的相对介电常数为?r。?r?例. 求处于均匀电介质中的无限长均匀带电圆柱面的电场。已知单位长度的电量为?，介质的相对介电系数为?r。??rＲ例题、一带电量为q0，半径为R1的金属球，被一内外半径分别为R1和R2的均匀介质球壳所包围，如图所示，已知电介质的相对介电常数为?r，介质球壳外为真空，求： （1）空间的电场分布；（2）球心处的电势。重要提示： 对于某个电场空间而言，如果充入电介质之前的电场强度为E0，则充入均匀电介质之后，该电场空间的电场强度表达式将变为：例. 已知:导体板介质
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