极化电荷

2022-08-31 03:42:26
开关状态指示仪
一、极化的微观机制
1、无极分子的位移极化 
    在外电场作用下,无极分子正负电荷“中心”发生相对位移而出现极化电荷的现象,称为位移极化。
2、有极分子的取向极化 
    在外电场作用下,有极分子的电偶极矩受到电场的力矩而转向外电场,在垂直于外电场方向的两端面上也出现极化电荷的现象,称为取向极化。
二、极化强度矢量
1、定义
  在介质中取一无限小体积元,设 内分子电偶极矩的矢量和为,则定义极化强度矢量为

    也就是说,极化强度矢量等于单位体积内所有分子电偶极矩的矢量和。它是描述介质内部极化程度的物理量。单位:库/米2 ( C/m 2 )。
    若介质内部各点的大小、方向均相同,则称为均匀极化。在真空和处于静电平衡状态的导体中,没有极化电荷,所以。

2、与极化电荷的关系 

    在介质中取一个长为 底面积为 的圆柱截面。

    由于圆柱体体积很小,其内 可看作常数。整个圆柱体内电偶极矩的总和为




所以,圆柱体表面极化电荷面密度为

写成矢量形式,得

为介质表面法线的单位矢量。

    若与之间夹角 ,则

    若与之间夹角 ,则

    若与之间夹角 ,则

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