第4章静电场中的电介质一、电介质对电场的影响一、电介质对电场的影响一、电介质对电场的影响一、电介质对电场的影响一、电介质对电场的影响1.电介质的内部结构（1）电偶极子（电矩）（2）极性分子无外电场时，分子的正、负电荷中心不重合，分子具有固有电矩。例如：H2O、HCl、CO、SO2。先假设电容器的两极板带等量异号电荷，再计算出电势差，最后代入定义式。电介质存在时的高斯定律单位：库仑/米2(C/m2)，其量纲与面电荷密度的量纲相同。留在封闭面S内的体束缚电荷应为另外电解电容器的两极板还有正、负极之分，使用时不能接错。r是一个没有单位的、大于1的纯数，称为电介质的相对介电常数或相对电容率，是表征电介质电学性质的物理量。由静电感应知道，串联的电容器每个极板上的电量等值异号。t=0开始充电一、电介质对电场的影响（1）假设电容器的两个极板A、B分别带+Q和-Q电荷。无外电场时，分子的正、负电荷中心重合，分子没有固有电偶极矩。该功使电容器的能量增加，即电容器贮存的电能为：七、电容器的能量(了解）对非极性分子构成的电介质，即是在电介质的单位体积中分子电矩的矢量和电场减弱的原因是电介质与外电场的相互影响，这个影响可从微观结构上来解释。电极化强度与电场的关系2.面极化电荷（或面束缚电荷）在外电场中，介质表面要出现电荷，这种电荷不能离开电介质到其它带电体，也不能在电介质内部自由移动，称为面束缚电荷或面极化电荷。二、电介质的极化极化强度矢量即是在电介质的单位体积中分子电矩的矢量和对非极性分子构成的电介质，由静电感应知道，串联的电容器每个极板上的电量等值异号。对于匀强电场，把两边同除以d,有留在封闭面S内的体束缚电荷应为一、电介质对电场的影响金属平板两极板间的电压为U0，此时维持极板上的电荷Q不变，使两极板间充满均匀的各向同性的电介质，由实验可测得两极板间电压。（1）电偶极子（电矩）(对全部电场体积积分)一、电介质对电场的影响留在封闭面S内的体束缚电荷应为另外电解电容器的两极板还有正、负极之分，使用时不能接错。留在封闭面S内的体束缚电荷应为例题2圆柱形电容器对非极性分子构成的电介质，四、极化电荷四、极化电荷t=0开始充电每次自负极板把微量电荷dq移至正极板，电容器间电场逐渐加大，除第一次外，每次移动外力都要克服静电力作功。从电场的观点来看，带电体或带电系统的能量也就是电场的能量。其中叫做电介质的电极化率。电介质存在时的高斯定律电容与极板面积成正比，与间距成反比。由静电感应知道，串联的电容器每个极板上的电量等值异号。一、电介质对电场的影响这种现象叫电介质击穿。（2）求两极板间的电场分布，计算两极板间的电势差。（3）由定义式计算电容C。留在封闭面S内的体束缚电荷应为r是一个没有单位的、大于1的纯数，称为电介质的相对介电常数或相对电容率，是表征电介质电学性质的物理量。由静电感应知道，串联的电容器每个极板上的电量等值异号。穿过dS面的总正电荷为皮法(pF)1pF=10-12F自由电荷五、D的高斯定理五、D的高斯定理上式称为D的高斯定理。电介质存在时的高斯定律平行板电容器电容单位电容的计算（1）假设电容器的两个极板A、B分别带+Q和-Q电荷。平行板电容器同轴圆柱形电容器同心球形电容器空气中孤立导体的电容电容器的种类电容器性能的表征电容器的并联电容器的串联电容器的能量积累七、电容器的能量七、电容器的能量七、电容器的能量电场的能量七、电容器的能量七、电容器的能量七、电容器的能量例题1平板电容器例题2圆柱形电容器例题3球形电容器电容器两极板间如果充满某种相对电容率为的电介质，则上面三种电容器的电容分别为