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第一节电介质的极化Polarized Dielectrics

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13-1-1电介质分类 13(1)无极分子(nonpolar molecule) 1)无极分子 ①正负电荷中心重合. 正负电荷中心重合 ②e.g. CH4 (methane) ③无外场时分子不显电性,也不呈现极性. 无外场时分子不显电性,也不呈现极性 时分子不显电性

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(2)有极分子(polar molecule) 2)有极分子 ①正负电荷中心不重合. 正负电荷中心不重合104.7

o

②e.g. H2O (water)

q

r0

+q

无外场时分子不显电性 时分子不显电性,但呈现极性 ③无外场时分子不显电性 但呈现极性.

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13-1-2 极化机理 13(1)无极分子(nonpolar molecule) 1)无极分子 ① p ---诱导电偶极矩 诱导电偶极矩(inducted electric dipole)

+ σ0 σ′ + σ′ σ0

q+q

r0

②均匀各向同性介质

E

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Inside 0

+ σ0 ± q′ 极化电荷(polarized charge) σ′束缚电荷(bound charge)

Surface ± q′

q+q

r0

± σ′

(inducted surface charge)

+ σ′

E

③Conclusion

σ0

在外场作用下,介质表面产生极化电荷. 在外场作用下,介质表面产生极化电荷.

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(2)有极分子(polar molecule) 2)有极分子 ① p ---固有电偶极矩 固有电偶极矩(intrinsic electric dipole)p

②取向 Inside 0 Surface ± q′ ± σ′ 极化电荷面密度 + σ′(inducted surface charge)

+ σ0 σ′

E

σ0

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③ Conclusion 在外场作用下, 在外场作用下,介 质表面产生极化电荷. 质表面产生极化电荷. (3)定义 3)定

+ σ0 σ′

+ σ′ σ0

E

在外场作用下,介质表面产生极化电 在外场作用下, 荷的现象--------电介质的极化(Polarized) 荷的现象 电介质的极化 Polarized) (4)说明 E = E0 + E′ 4)说明 E′ : 0 ↑, E′//(-E 0 ) E < E0极化场E' 但不能抵消外场. 极化场 削弱外场 E0,但不能抵消外场. 但不能抵消外场

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