电磁学讲义15-电介质中的电场

§5.2 电介质中的电场理论•考虑电介质的静电场理论

•边界条件

+++−

o ++

+++−

2ˆn 1ˆn

K

S

Δ1

D 一般情况下，界面处自由电荷为0，则可得：

这里讨论的电场是总电场，包括自

由电荷、极化电荷的静电场以及涡旋电场

界面两侧电位移矢量的法向分量连续

注意n^的规定！

a

b

d

1

E K

t ˆ

(涡旋电场也包括在内：因为当h趋于

零时，以环路为边界的面积分为零)

•这里讨论的电场是总电场，包括自

由电荷、极化电荷

的静电场以及涡旋电场

Δ

S

K

K

εK

S Δ1r ε1E K 1θ1θ1D K •(证明略),所以才将这种现象与光

的折射类比。

2

r εS Δ1r ε1D K 2r εS Δ1r ε1

E K

§5.3 电介质中的电场能

物质的分类

•为了研究和总结各种物质的电性质，需要进行分类。一般是按照物质的不同种类分别描述和研究其电性能。一般将物质分为三种：

导体绝缘体半导体

–不同种类的物质，其原子、分子的电荷分布和运动

机制各不相同。

•下面将按照另一个角度，按照电、力、光、热不同物理现象的联系进行分类，对物质的电性能进行分类总结。

介电

介电瓷片电容

（绝缘介质影

响电场分布）

导电

导电电线

(导体可导通电流)

电磁屏蔽

电磁屏蔽（导体屏蔽电磁场）

孕妇电磁屏蔽服

绝缘

绝缘(阻挡电流)

绝缘手套

压电效应

压电效应（介质受压缩形变，产生电压）

电致伸缩效应

电致伸缩效应石英振荡器

石英钟

（介质在电场作用下发生机械伸缩）

摩擦起电

摩擦起电（物质受摩擦带电）

（打印机墨粉的控制）

光电效应

光电效应半导体硅（光照物质产生电压）

激光笔

电致发光

电致发光半导体发（电压加于物质产生光）

电光效应

电光效应（电场改变物质的光性能）

液晶显示器光电导效应

光电导效应（光照增

加电导率）半导体光声光控灯座

•电学－热学性质

热致电阻变化

热致电阻变化冰箱

温度传感器

(半导体或导体热敏电阻)

……

热电效应

热电效应(导体不均匀受热导致载流子运动产生电动势)

热电偶(测温度)电热

效应

电热效应电热壶

(导体导电产生焦耳热)

热释电效应

热释电效应(绝缘体受热引起极化状态改变，产生电压)

人体红外

探测器红外摄像器