2022-2023学年高二物理竞赛课件:静电场中的电介质(共13张PPT)

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2022-2023学年高二物理竞赛课件:静电场中的电介质(共13张PPT)

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静电场中的电介质
静电场中的电介质
一、电介质及其极化
1.定义: 不导电的物质, 也叫绝缘体。
2.与导体的主要差别:
电介质内部没有可以自由移动的电荷,静电平衡时,电介质内的场强一般不为零。
3.电介质的分类:依据正负电荷中心是否重合——等效电偶极子模型——有极分子电介质和无极分子电介质。
4.电介质的极化
基本类型
有极分子的取向极化
无极分子的位移极化
效果
两类电介质极化的机制不同,但极化的宏观效果都使电介质出现束缚电荷。
一般情况
分子既有取向极化,同时还存在位移极化。
1.定义:
单位:C.m-2
二、电极化强度矢量
大小、方向处处相同——极化是均匀的,否则为非均匀的。对于均匀极化,有:
n 为单位体积内的分子数。
记:体内 q’’, 穿出q’
(1) 介质体内的束缚电荷
2.极化强度与极化电荷的关系
积分有
(2) 介质表面的束缚电荷面密度
讨论:
对各向同性电介质
-
+
极化电荷产生附加电场E’
三、极化电介质内场强
四、介电强度和介质损耗
电介质的击穿
介电强度:电介质所能承受不被击穿的最大场强。对应的电压称击穿电压。
介电损耗:外电场作用下,一部分电能转化为热能,使介质发热的现象。
物理学的五大部分
1:力学部分 以牛顿为代表的经典力学,
研究物体的机械运动;
2:热学部分 研究温度、热、能量守恒以及熵原理
等等;
3:电磁学部分 以库仑、法拉第、高斯等为代表
研究电、磁以及电磁辐射等等;
4:光学部分 研究干涉、衍射等基本理论
5:近代物理和量子力学 研究高速运动、引力、时间
和空间等;微观世界。
经典物理和近代物理的关系
红色:经典物理能解决的部分
白色:必须用现代物理解决
现代物理两大理论基础:相对论和量子力学
宏观低速:经典物理
微观:量子力学
高速:相对论
微观高速:量子场论(目前已知最为精确的理论)
经典力学的结构
17世纪:伽利略 牛顿等 经典力学
18世纪:焦耳、卡诺、克劳修斯、玻尔兹
曼吉布斯等 经典热力学 统计力学
19世纪:麦克斯韦 库仑 安培 法拉第等
经典电磁理论
物理的核心?
一个中心(概念)
两个基本点
(物理图像和思维方法)。
思维方法
物理图像
概念

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