今日一言：
受身無間者永遠不死，壽長乃無間地獄中之大劫。
——《涅盤經》
大學物理 —— 靜電場中的導體 電介質(2)
12.2 靜電場中的電介質
目錄
- 12.1 靜電場中的導體
- 12.1.1 導體的靜電平衡
- 12.1.2 空腔導體和靜電屏蔽
- 12.1.3 有導體存在時靜電場的分析計算
- 12.2 靜電場中的電介質
- 12.2.1 電介質及其極化
- 12.2.2 電介質中的電場強度
- 12.2.3 電位移矢量 電介質中的高斯定理
- 12.2.4 有電介質存在時靜電場的分析計算
- 12.3 電容 電容器
- 12.3.1 孤立導體的電容
- 12.3.2 電容器的電容
- 12.3.3 電容器的連接
- 12.4 電場的能量
- 12.4.1 帶電電容器的能量
- 12.4.2 電場的能量和能量密度
12.2.1 電介質及其極化
電介質除了具有電氣絕緣性能外，在電場作用下的電極化是它的一個重要特性。
1.電介質的電結構及其分類
無極分子： 在無外電場時分子正負電荷中心重合。
有極分子： 無外電場時分子正負電荷中心不重合。
2. 電介質的極化
電介質的極化： 在外電場的作用下介質表面出現極化電荷的現象。
極化電荷（束縛電荷）：
- 極化電荷所產生的電場不足以將介質中的電場完全抵消。
- 極化電荷受到附近原子的束縛，只能在原子尺度內作微小唯一。
備份：[來源：作業幫]
感應電荷是物質中的自由電荷,這些電荷不受原子、分子的束縛,可以在物質中相對自由地活動,比如說金屬原子的最外層電子電離出來,就可以在金屬中到處游走.
而極化電荷是那些仍然受到原子、分子束縛的電子所引起的,這些電荷雖受原子和分子的束縛,但受到電場影響時,位置上還是會有所傾向,從而表現出電性.
無極分子的電極化 —— 位移極化
無極分子中正負電荷中心在外電場的作用下發生相對位移而使介質表面產生極化電荷。
有極分子的電極化 —— 取向極化
有極分子中原先固有的電偶極矩在外電場作用下轉向外電場方向而使介質表面產生極化電荷。
在電介質內部附加電場處處和外電場的方向相反，其后果是使總電場比原來的電場減弱。
12.2.2 電介質中的電場強度
電介質中的場強
場強: 自由電荷與極化電荷共同產生。
場強大小
各向同性均勻電介質
真空或空氣 的相對電容率等於1。
其它電介質 的相對電容率大於1。
密度：
12.2.3 電位移矢量 電介質中的高斯定理
真空中的高斯定理：
在有電介質的情況：
電位移矢量
-------------- 稍微分割 -----------------
- 電位移矢量是為了簡化計算而引入的輔助矢量。
- 上式雖然是從特殊情況下導出的式子，但普遍適用。
- 電場線起於任意正電荷而止於任意負電荷。電位移線起於正的自由電荷而止於負的自由電荷。
12.2.4 有電介質存在時靜電場的分析計
