材料的介电性能
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电介质的极化：在外电场中，电介质表面出现极化 电荷的现象 极化电荷不能离开电介质到极板上，也不能在 电介质内部自由移动，它不象金属中的自由电荷 能用传导方法将其引走。
电介质：宏观物质对外电场作用的响应主要有两种形式： 电极化和电传导。束缚电荷引起的电极化起主 要作用时，这个宏观物质就称为电介质。
静态介电系数：
D h C E S
V
电 介 质
ε ：反映了极板间电介质性质 C： 极板电容
相对介电系数：
C Q r o C Q o o
相同V、S,非真空介质和真空介质在极板呈现的电容量之比、 电量之比。即，电容器两极板间在有介质时的电容和电荷量 与真空状态时（无介质）时电容和电荷量相比较时的增长倍数。 放入电介质的极板电容量、电荷量增大就是因为介质的极化作用
极化强度：单位体积内的电偶极矩矢量总和称为 极化强度，用P表示。
P
Fra Baidu bibliotek
V
表明电解质材料在电场作用下的极化程度
D Q h o oh 真空介电系数： C o o E SV S
ε=8.85×10-12F/m
将极板间的真空介质换为非真空介质（电介质）
极板面积：S 板间距:h 电场:V
Q
Q’
结果：极板上产生Q的电荷量 介质表面会感应出电荷Q’
正极板感应出——负电荷
V
电 介 质
负极板感应出——正电荷
极化电荷： 将电介质放入电场，电介质表面感应 出电荷，称为感应电荷或极化电荷。
ε和εr 都反映电介质在电场中的极化特性
相对介电系数：
Ch r o S
极板（面积为S）
电解质(面积为S1)
14 .4Ch r 2 d
二 极化的微观机制
正负电荷重合
无外电场
有外电场
材料内部
介质极化的微观质点是原子、分子、离子、电子等， 无外电场时，质点正负中心重合，不显电性。 有外电场时，正负重心不重合，正负电荷之间拉开一段 距离。
电偶极子：由大小相等、符号相反、彼此相距为 l 的 两点电荷(+q、-q)所组成的束缚系统，称为偶极子，
l
+q
-q
电偶极矩：表示微观上质点在外电场的极化情况。
q l
极化率：表示单位电场作用下的电偶极矩。
a E loc
Eloc：作用在粒子上的有效电场，包括外加宏观 电 场，周围极化质点对其作用的微观电场。 a: 表征材料的极化能力，只与材料的性质有关。
电介质 导电性 在静电场中 不导电 导体 导电
电子和原子核在电场力作 自 由 电子在 电场 力 用下在原子范围内作微观的 作用下脱离所属原子作 相对位移 宏观移动 内部场强 E0 内部场强 E=0
静电平衡时
电介质的极化后： 极板上的电荷密度：
Q
Q’
Q D Q Q' S ' Q Qo Q
材料的介电性能
2.3.1 介电系数及极化的基本概念 一、介电系数 平行板电容器
两平行金属板 中间为真空介质 极板面积：S 板间距:h 电场:V ,
V E h
V
结果：极板上产生Q0的电荷量
单位电场下，极板上产生的电荷量
Q0
Q 真空电容： C o o V
V
Q 极板上的电荷密度：D o o S
电介质：宏观物质对外电场作用的响应主要有两种形式： 电极化和电传导。束缚电荷引起的电极化起主 要作用时，这个宏观物质就称为电介质。
静态介电系数：
D h C E S
V
电 介 质
ε ：反映了极板间电介质性质 C： 极板电容
相对介电系数：
C Q r o C Q o o
相同V、S,非真空介质和真空介质在极板呈现的电容量之比、 电量之比。即，电容器两极板间在有介质时的电容和电荷量 与真空状态时（无介质）时电容和电荷量相比较时的增长倍数。 放入电介质的极板电容量、电荷量增大就是因为介质的极化作用
极化强度：单位体积内的电偶极矩矢量总和称为 极化强度，用P表示。
P
Fra Baidu bibliotek
V
表明电解质材料在电场作用下的极化程度
D Q h o oh 真空介电系数： C o o E SV S
ε=8.85×10-12F/m
将极板间的真空介质换为非真空介质（电介质）
极板面积：S 板间距:h 电场:V
Q
Q’
结果：极板上产生Q的电荷量 介质表面会感应出电荷Q’
正极板感应出——负电荷
V
电 介 质
负极板感应出——正电荷
极化电荷： 将电介质放入电场，电介质表面感应 出电荷，称为感应电荷或极化电荷。
ε和εr 都反映电介质在电场中的极化特性
相对介电系数：
Ch r o S
极板（面积为S）
电解质(面积为S1)
14 .4Ch r 2 d
二 极化的微观机制
正负电荷重合
无外电场
有外电场
材料内部
介质极化的微观质点是原子、分子、离子、电子等， 无外电场时，质点正负中心重合，不显电性。 有外电场时，正负重心不重合，正负电荷之间拉开一段 距离。
电偶极子：由大小相等、符号相反、彼此相距为 l 的 两点电荷(+q、-q)所组成的束缚系统，称为偶极子，
l
+q
-q
电偶极矩：表示微观上质点在外电场的极化情况。
q l
极化率：表示单位电场作用下的电偶极矩。
a E loc
Eloc：作用在粒子上的有效电场，包括外加宏观 电 场，周围极化质点对其作用的微观电场。 a: 表征材料的极化能力，只与材料的性质有关。
电介质 导电性 在静电场中 不导电 导体 导电
电子和原子核在电场力作 自 由 电子在 电场 力 用下在原子范围内作微观的 作用下脱离所属原子作 相对位移 宏观移动 内部场强 E0 内部场强 E=0
静电平衡时
电介质的极化后： 极板上的电荷密度：
Q
Q’
Q D Q Q' S ' Q Qo Q
材料的介电性能
2.3.1 介电系数及极化的基本概念 一、介电系数 平行板电容器
两平行金属板 中间为真空介质 极板面积：S 板间距:h 电场:V ,
V E h
V
结果：极板上产生Q0的电荷量
单位电场下，极板上产生的电荷量
Q0
Q 真空电容： C o o V
V
Q 极板上的电荷密度：D o o S