3.金属导体和电介质比较 金属导体 电介质(绝缘体) 有大量的 基本无自由电子,正负电荷 特征 自由电子 只能在分孑范围内相对运动 模型 电子气” 电偶极子 与电场的 无极分子电介质:位移极化 相互作用 静电感应 有极分子电介质:转向极化 静电平衡 内部:分子偶极矩矢量和不 宏观导体内E=0,20为零∑≠0 效果导体表面E⊥表面 感应电荷口=E出现束缚电荷(极化电荷)
3. 金属导体和电介质比较 有大量的 自由电子 基本无自由电子，正负电荷 只能在分子范围内相对运动 金属导体 特征 电介质（绝缘体） 模型 与电场的 相互作用 宏观 效果 “电子气” 电偶极子 静电感应 有极分子电介质: 无极分子电介质: 转向极化 位移极化 静电平衡 导体内 导体表面 感应电荷 E = 0, = 0 = 0E E⊥表面 内部：分子偶极矩矢量和不 为零 出现束缚电荷（极化电荷） 0 i i p
4极化现象的描述 (1)从分子偶极矩角度 单位体积内分子偶极矩矢量和极化强度 P ∑ △ 设分子数密度:n nq L 极化后每个分子的偶极矩:q;L 实验规律:P=xe0E 空间矢量介质总场E=E+E 函数极化率 x:由介质的性质决定,与E无关。在各向同性均匀介质中为常数
4.极化现象的描述 （1） 从分子偶极矩角度 V p P i = 单位体积内分子偶极矩矢量和——极化强度. P nq L = 1 设 分子数密度：n 极化后每个分子的偶极矩: q L 1 实验规律： P E = 0 介质 极化率 总场 E = E + E 0 空间矢量 函数 : 由介质的性质决定，与E无关。在各向同性均匀介质中为常数
2)从束缚电荷角度 作如图斜圆柱:底面平行于介质表面;母线平行于 外电场,长度为分子正、负电荷中心距离。 0>0 质 d<0 ds I E 电介质 电介质表面出现厚度啪束缚电荷层 求移过面元dS的电量,即如图斜圆柱内的束缚电 荷电量dq dv=dS cos0 lq'=ng,dv= ng,dsl cos 0= Pcos eds
2）从束缚电荷角度 电介质表面出现厚度l的束缚电荷层 作如图斜圆柱：底面平行于介质表面；母线平行于 外电场，长度为分子正、负电荷中心距离。 dS l n E + q1 - + q1 - dq 求移过面元dS的电量，即如图斜圆柱内的束缚电 荷电量dq' dV = dSl cos dq = nq1 dV = nq1 dSl cos = PcosdS
d Pcos=P m ds ds l E 极化面电荷密度等于极化 强度的外法线分量 介质非均匀极化时,出现极化体电荷 d 移过面元ds的电量 ds 44→+dq'= Pcos e ds P·dS + 移出封闭曲面的电量∮P.4=∑4=∑w
P Pn S q = = = cos d d 极化面电荷密度等于极化 强度的外法线分量 dS l n E + q1 - + q1 - dq + dV S + + + + + + + + + + + + + + + + + + 介质非均匀极化时，出现极化体电荷 S d P S q P S d d cos d = = 移过面元dS的电量 s P S = q = −q 内 ' d d 移出封闭曲面S的电量