§ 9-4 电介质及其极化
电介质：绝缘体，无自由电荷。
电介质极化特点：内部场强一般不为零。
1,有极分子和无极分子电介质
有极分子：分子的正电荷
中心与负电荷中心不重合。 负电荷中心
正电荷中心无极分子：分子的正电荷中心与负电荷中心重合。
lqpe ?? ? ++
H +H
O
l?
2,电介质的极化
（ 1）无极分子的位移极化
加上外电场后，在电场作用下介质分子正负电
荷中心不再重合，出现分子电矩。
电介质的极化
无外电场时，有极分子电矩取向不同，整个
介质不带电。
（ 2）有极分子的取向极化
电介质的极化
在外电场中有极分子的固有电矩要受到一个
力矩作用，电矩方向转向和外电场方向趋于一致。
3,电极化强度矢量
（ 1） 电极化强度矢量
单位体积内分子电矩的矢量和。 V
i
?
?
? ip
P
?
?
（ 2） 空间任一点总电场 EEE ??? ???
0
总电场
外电场
束缚电荷电场
（ 3）电极化强度与总电场的关系 EP ??
0???
极化率
（ 4）极化率与相对介电常数的关系 1?? r??
电极化强度矢量
束缚电荷与电极化强度的关系：
?
n?
P?Ε?
dSl
分子电矩 lp ?? q?
电极化强度
pP ?? n?
分子数密度
由于极化而越过面元的总电量
Vqnq dd ??? ?c o sd Sn q l ?? Sl ?? d?? nq
?c o sd SP ??
束缚电荷面密度
S
q
d
d ????
l?nq?
?c o sP? nP ?
? ??
电极化强度矢量
例 9-4 半径 R 的介质球被均匀极化, 极化强度为 P。
求,1) 介质球表面的分布； 2) 极化电荷在球心处的场 。
?
P
n
Sd
x
?
P
?d
x
?? c o sPnP ???? ??
由此可知，右半球面上 0???
左半球面上 0???
最大。处，及；处,??????? ?????? 002
2) 在球面上取环带 ??? d??
???????? dc o ssi n2dsi n2d 22 ?????? RPRq
解,1) 球面上任一点
电极化强度矢量
??????? dc o ss in2c o s4 dd 2
0
2
0
P
R
qE ????
0
0
2
0 3
dc o ss in2d ?????? PPEE ????? ??
E?沿 x轴负方向。
在球心处的场
电极化强度矢量
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0
2
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P
R
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0
0
2
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E?沿 x轴负方向。
在球心处的场
电极化强度矢量