电偶极子 电偶层.ppt

1 9 4电偶极子电偶层 电偶极子的轴线 从电偶极子的负电荷作一矢径l到正电荷 电偶极子 两个相距很近的等量异号点电荷 q与 q所组成的带电系统 1 电偶极子及其电偶极矩 一 电偶极子 electricdipole 电场的电势 2 P是矢量 它是表征电偶极子整体电性质的重要物理量 记为 电偶极子的电偶极矩 电偶极子中的一个电荷的电量与轴线的乘积 简称电矩 9 4电偶极子 3 二 电偶极子电场中任意一点的电势 解 9 4电偶极子 4 9 4电偶极子 5 其场强分布的特点 场强与电矩成正比 说明电偶极矩决定着电偶极子的电场性质 三 电偶极子轴线延长线上的场强 9 4电偶极子 6 四 电偶层 electricdoublelayer 1 定义 指相距很近 互相平行且带有等值异号电荷面密度的两个带电表面 2 计算电势方法 计算电偶层电场中各点的电势时 可将电偶层看成是由许多平行排列的电偶极子所组成的 9 4电偶极子 7 9 4电偶极子 8 令 电偶层单位面积的电偶极矩 称为层矩 它表征电偶层的特性 9 4电偶极子 9 对 的规定 若从 点看到的电偶层元是带正电荷面密度的那一面 则 取正值 反之 取负值 整个电偶层在a点的电势为 9 4电偶极子 10 式中 为电偶层各个面积元对 点所张的立体角的代数和 如果整个电偶层上层矩 都相等 则 9 4电偶极子 3 均匀电偶层的电势 构成闭合曲面时 膜外空间各点电势为零 而膜内空间各点的电势为 4 k 11 第六节心电知识 一 心电场 cardio electricfield 1 心肌细胞的电偶极矩 12 9 6心电知识 13 9 6心电知识 2 心电偶的电性质 14 二 心电图 9 6心电知识 15 16 9 6心电知识 17 18 三 心电图导联 9 6心电知识 19 9 6心电知识 20 一 电介质的极化 dielectricpolarization 3 有极分子电介质 9 5静电场中的电介质 2 无极分子电介质 1 电介质概念 4 束缚电荷 5 电介质极化 21 6 位移极化 displacementpolarization 9 5静电场中的电介质 22 7 取向极化 orientationpolarization 9 5静电场中的电介质 23 式中 表示 内第i个分子的电矩 n为 内的分子数 在SI制中P的单位是Cm 2 取电介质中单位体积元内所有分子电矩的矢量和 定义为该点的电极化强度矢量 8 电极化强度 orientationpolarization 9 5静电场中的电介质 24 式中 e取决于电介质的性质 与场强无关 叫做电介质的电极化率 实验表明 在各向同性电介质中 任一点的电极化强度与该点的场强方向相同且大小成正比 即 9 5静电场中的电介质 25 二 电介质中的静电场 1 电极化强度和极化电荷 9 5静电场中的电介质 26 则极化强度大小为 厚度为d的均匀电介质置于 真空中的 均匀电场E0中 产生均匀极化 底面积为S的柱体 且S上的极化电荷面密度为 9 5静电场中的电介质 27 2 电介质中的场强 E E0 EP 在均匀外电场中 这三个矢量互相平行 故可写成 在平衡时 在电介质内部的总场强应是这两者的矢量和 则 附加电场Ep 正 负极化电荷层在电介质内部激发的电场 9 5静电场中的电介质 28 此时有 则 并由于 与 0反向 故合场强大小为 9 5静电场中的电介质 29 电容率 permittivity 0 相对电容率 relativepermittivity 是表征电介质在外加电场中极化性质的物理量 是无单位的纯数 其值愈大 电介质极化愈强 其对原电场削弱就愈厉害 9 5静电场中的电介质 30 31 三 电位移有电介质时的高斯定理 当空间内有电介质存在时 高斯定理依然成立 只要把高斯面内所有自由电荷q0和所有极化电荷q 同时考虑在内 即高斯定理仍成立 9 5静电场中的电介质 32 9 5静电场中的电介质 33 表明 通过任意闭合曲面的电位移通量等于该闭合曲面所包围的自由电荷的代数和 这就是有电介质存在时的高斯定理 也称为D的高斯定理 它是电磁学的基本规律之一 9 5静电场中的电介质 D E 34 四 电容器及其电容 1 电容器 condenser 能储存能量 彼此绝缘而又靠近的导体系统2 电容 capacitance C Q U单位 法 微法 9 5静电场中的电介质 35 3 平板电容器 2 两带电平板间的电场强度 1 设两导体板分别带电 3 两带电平板间的电势差 4 平板电容器电容 9 5静电场中的电介质 36 五 电容器的能量 1 一个电容器的能量可由整个放电过程中电场力所做的功来量度 2 公式 3 讨论 1 无论电容器结构如何 以上结论均正确 2 Q UAB分别为放电开始前任一极板所带的电量及两极板之间的电势差 3 当两电容器极板间电势差相等时 电容器所储存的能量与其电容C成正比 故C是表征电容器储能本领的物理量 9 5静电场中的电介质 37 六 静电场的能量 物理意义电场是一种物质 它具有能量 9 5静电场中的电介质 38