一、極化的微觀機制
1、無極分子的位移極化
在外電場作用下,無極分子正負電荷“中心”發(fā)生相對位移而出現(xiàn)極化電荷的現(xiàn)象,稱為位移極化。
2、有極分子的取向極化
在外電場作用下,有極分子的電偶極矩受到電場的力矩而轉向外電場,在垂直于外電場方向的兩端面上也出現(xiàn)極化電荷的現(xiàn)象,稱為取向極化。
二、極化強度矢量
1、定義
在介質中取一無限小體積元,設 內分子電偶極矩的矢量和為,則定義極化強度矢量為
也就是說,極化強度矢量等于單位體積內所有分子電偶極矩的矢量和。它是描述介質內部極化程度的物理量。單位:庫/米2 ( c/m 2 )。
若介質內部各點的大小、方向均相同,則稱為均勻極化。在真空和處于靜電平衡狀態(tài)的導體中,沒有極化電荷,所以。
2、與極化電荷的關系
在介質中取一個長為 底面積為 的圓柱截面。
由于圓柱體體積很小,其內 可看作常數。整個圓柱體內電偶極矩的總和為
所以,圓柱體表面極化電荷面密度為
寫成矢量形式,得
為介質表面法線的單位矢量。
若與之間夾角 ,則
若與之間夾角 ,則
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