- 电介质的极化 - 真空中的高斯通量定律 - 静电场中通过闭合曲面的电场强度通量 - 通量与曲面内部电荷量代数和的关系 - 数学表达式:通量等于电荷量与真空电容率的比值 - 定量揭示场强通量与电荷源的关系 - 静电场是有源场的基本性质 - 实际电场中的介质影响 - 电磁波信号穿过空气、混凝土、玻璃等介质 - 不同介质对高斯通量定律的修改需求 - 常用电介质分类 - 气体:空气、氢气、二氧化碳等 - 液体:变压器油、硅油、矿物质油等 - 固体:石英、云母、塑料、陶瓷等 - 电介质内部结构 - 物质由分子构成,分子由原子组成 - 原子核包含质子和中子,外部有电子 - 分子分为无极性分子和有极性分子 - 无极性分子:正负电中心重合 - 有极性分子:正负电中心不重合 - 极化现象 - 外加电场作用下电荷分布变化 - 无极性分子的正负电荷分离 - 有极性分子的电荷进一步排列 - 极化结果:介质表面出现固定电荷分布 - 极化电荷的定义与作用 - 极化对电场的影响 - 极化电荷形成附加电场 - 介质中总电场为外加电场与附加电场的叠加 - 极化电荷对高斯通量定律的修正 - 极化电荷的定量描述 - 电偶极子模型 - 定义:大小为电荷量与距离的乘积 - 方向:从负电荷指向正电荷 - 电极化强度 - 定义:单位体积内电偶极子的矢量和 - 描述极化的程度 - 极化介质的总电荷量 - 表达式:QE撇等于负的电极化强度在闭合面上的积分 - 电位移矢量D的引入 - 定义:真空电容率与极化强度矢量的组合 - 介质中的高斯通量定律 - 电位移矢量D的通量等于闭合曲面内的自由电荷代数和 - 抛掉介质对电场的显式影响 - 总结 - 从真空到介质的高斯通量定律修正 - 极化分析对静电场研究的意义