《電介質(zhì)與磁介質(zhì)1》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、§9電介質(zhì)與磁介質(zhì)?r—電介質(zhì)的相對介電常數(shù)電介質(zhì):能夠對外電場產(chǎn)生影響的絕緣物質(zhì)實驗比值與電源電壓無關磁介質(zhì):能夠在磁場中顯示磁性的物質(zhì)。電介質(zhì)云母、紙張、蒸餾水等。磁介質(zhì)鋁、錳、銅、鉍、鐵、鎳、硅鋼等。1.電介質(zhì)極化現(xiàn)象：v充電插入電介質(zhì)更換電源更換介質(zhì)比值與介質(zhì)性質(zhì)有關充電后極板上電荷未變，而插入介質(zhì)后電場變化.分析在外電場作用下，介質(zhì)中出現(xiàn)電荷集聚的現(xiàn)象—極化現(xiàn)象。聚集起來的電荷稱為—極化電荷。說明介質(zhì)中產(chǎn)生了電荷集聚，其電場削弱了介質(zhì)中的電場。2.電介質(zhì)的極化機理：無極分子與有極分子無極

2、分子：正負電荷中心重合。有極分子：正負電荷中心不重合。特點：無固有的電偶極子。特點：有固有的電偶極子。無極分子有極分子?+-無外場時(無極分子電介質(zhì))(有極分子電介質(zhì))整體對外不顯電性（熱運動）位移極化與取向極化有外場時位移極化取向極化?無極分子電介質(zhì)?有極分子電介質(zhì)束縛電荷?′束縛電荷?′說明⑴兩種極化的宏觀效果一樣。①極化電場與外電場方向相反。②各向同性的均勻介質(zhì)中極化電荷僅出現(xiàn)在介質(zhì)的表面處。⑵極化電荷的電場不能完全抵消外電場，除非介質(zhì)被擊穿。⑶取向極化中也有位移極化。3.電介質(zhì)中的高斯定理

3、各向同性介質(zhì)電介質(zhì)的介電常數(shù)或電容率定義電位移矢量：□說明：(介質(zhì)中高斯定理的一般性公式。)(2)公式2適用任何電介質(zhì)。(3)D不受極化電荷影響,在介質(zhì)內(nèi)連續(xù)。+++++++++---------+++++++++++++++++--------------------?r⑴公式1適用各向同性的均勻電介質(zhì).并且要求電介質(zhì)充滿電場所在的整個空間,或介質(zhì)面為等勢面的情況。（各向同性介質(zhì)）（各向異性介質(zhì)）解：此題為各向同性均勻介質(zhì)，介質(zhì)面為等勢面，應用高斯定理時，將換為高斯面所在的介質(zhì)中，就無須考慮束縛

4、電荷的存在。例導體球殼置于均勻各向同性介質(zhì)中,如圖示.求(1)電場的分布(2)緊貼導體球表面處的極化電荷R1R2R0+Q0r每個分子的電偶極矩定義：極化強度矢量電偶極子排列愈有序，極化強度愈強。R1R2R0+Q0r例平行板電容器，其中充有兩種均勻電介質(zhì)。求各電介質(zhì)層中的場強解做一個圓柱形高斯面同理，做一個圓柱形高斯面(1)各電介質(zhì)層中的場強不同(2)相當于電容器的串聯(lián)討論電介質(zhì)放入外場相對介電常數(shù)磁介質(zhì)放入外場相對磁導率反映磁介質(zhì)對原場的影響程度4.磁介質(zhì)的磁化磁介質(zhì)放入外磁場中，產(chǎn)生附加磁場，使

5、介質(zhì)內(nèi)的總磁場發(fā)生變化的現(xiàn)象叫做—磁介質(zhì)磁化?？勾刨|(zhì)順磁質(zhì)鐵磁質(zhì)抗、順磁質(zhì)為弱磁性物質(zhì)。鐵磁質(zhì)為強磁性物質(zhì)抗磁質(zhì)對外不顯磁性順磁質(zhì)由于熱運動，對外也不顯磁性無外磁場作用時5.磁介質(zhì)磁化的微觀機理分子中電子繞核運動和電子本身自旋運動等效圓電流（分子電流）（分子磁矩）順磁質(zhì)與抗磁質(zhì)鐵磁質(zhì)磁性物質(zhì)的組合體（磁疇）鐵磁質(zhì)由于熱運動，對外也不顯磁性每個磁疇區(qū)的★束縛電流以無限長螺線管為例順磁質(zhì)在磁介質(zhì)內(nèi)部的任一處，相鄰的分子環(huán)流的方向相反，互相抵消。在磁介質(zhì)表面處各點，分子環(huán)流未被抵消，形成沿表面流動的面電

6、流——束縛電流(磁化電流)結論：介質(zhì)中的磁場由傳導電流和束縛電流共同產(chǎn)生。6.磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理介質(zhì)內(nèi)可能有磁化電流。由定義μ---介質(zhì)磁導率。★各向同性的磁介質(zhì)（弱磁性物質(zhì)）★各向異性的磁介質(zhì)（弱磁性物質(zhì)）介質(zhì)上的束縛電流和磁化程度有關。磁場強度磁偶極子排列愈有序，磁化強度絕對值越大。理論可證明：由定義：磁化強度矢量定義：磁場強度：歷史上對磁場強度和磁感應強度命名雖不大合適，但一直沿用至今。每個分子磁矩討論●各向同性磁介質(zhì)：上式是介質(zhì)中安培環(huán)路定理的一般性公式?！窀飨虍愋源沤橘|(zhì)：H線不受磁介

7、質(zhì)的影響。定義磁場強度后，應用安培環(huán)路定理時，無須考慮磁介質(zhì)和磁化電流的存在。鐵磁質(zhì)中不是線性關系。比較①磁介質(zhì)的磁化所產(chǎn)生的附加磁場可以與原磁場方向相同，也可以相反。而電極化產(chǎn)生的附加電場只能與原電場方向相反。②磁介質(zhì)有磁滯現(xiàn)象，電介質(zhì)無此概念。例如圖所示的環(huán)形螺線管內(nèi)，充滿相對磁導率為的磁介質(zhì)，以I0表示傳導電流，管上均勻地繞有N匝線圈。試求螺線管內(nèi)各點的磁感應強度。解以半徑R作一圓形閉合回路，根據(jù)對稱性及磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理，有結果表明：由式（B=?H）可得從上式可得1）螺線管內(nèi)橫截面上各

8、點的磁感強度是隨半徑變化。2）若環(huán)很細，環(huán)面內(nèi)各處R差別不大，此時管內(nèi)的磁場可近似地看成是勻強磁場。