电介质物理?电介质在电场作用下存在多种物理现象。•极化现象:电介质在电场作用下,其内部的电荷分布会发生变化,出现极化现象。用极化强度矢量\(P\)来反映,它定义为单位体积内分子电偶极矩的矢量和。极化强度与电场强度、电介质性质相关,描述了电介质极化的程度。•电介质的电容现象:电介质置于电场中,会影响电场分布,那么,电介质物理?一起来了解一下吧。
极化、电导、介质损耗、击穿
电介质在电场作用下主要有极化、电导、介质损耗、击穿物理现象。电介质处于外加电场中时,会出现电偶极子。电偶极子是指相距很近但有一距离的两个符号相反而量值相等的电荷。
例如将氢原子放在一个由某外电源提供的电场中,若外电场为零,常态下电荷分布是球对称的,正负电荷的平均位置重合,不形成电偶极子。若有外电场时,电场将负电荷向下拉,将正电荷向上推,正电荷与负电荷的平均位置不再重合,将形成电偶极子。电偶极子在它的周围要产生电场。
扩展资料:
电介质中电偶极矩的矢量和不为零的现象。电介质可分为两类:一类是非极性电介质(常态下介质内分子的正负电荷的平均位置重合),另一类是极性电介质(常态下介质内分子的正负电荷的平均位置不重合)。
在无外电场作用时,非极性电介质分子的等效电偶极矩为零;极性电介质分子由于排列杂乱无章,其等效电偶极矩的矢量和亦为零。在有外电场作用时,非极性电介质分子的正负电荷平均位置相对位移,极性电介质分子的电偶极矩发生转向。
1. 导体与电介质在物理性质上的主要区别在于它们内部的电荷载流子类型及其运动特性。导体含有大量的自由电子,这些自由电子能够在电场作用下自由移动。
2. 相对地,电介质内部则几乎没有自由电子,其电荷主要由束缚电子组成,这些电子不能自由移动。当电介质置于电场中时,电场会使得电介质内的正负电荷发生位移,这个过程称为极化。
3. 在电场中,导体内的自由电子会迅速响应,移动到导体表面,形成等势面,也就是面电荷。这种现象导致导体表面出现正负电荷,从而在导体内部形成一个与外部电场相反的内部电场。
4. 当导体内部的电场强度与外部电场强度相等时,导体达到静电平衡状态,自由电子不再移动,导体内部的电场强度为零。
5. 与导体不同,电介质在极化过程中,虽然也会在内部形成电场,但整体上,电介质内部的电场强度不为零。这是因为电介质内的束缚电荷不能自由移动,只能发生位移,从而在电介质内部产生一个与外部电场方向相反的电场,以抵消部分外部电场的影响。
要说有什么区别,首先要知道导体和电介质有什么区别。导体内有自由电子,电介质中没有自由电子,都是束缚电子。当给这两种物质放入电场中,导体中自由电子马上被静电感应到导体表面形成导体的面电荷,负电荷(自由电子)逆着电场方向运动,相对来讲,正电荷顺着电场方向运动,运动结果在导体表面形成正负面电荷,这正负面电荷也产生静电场,面电荷激发的电场与外加电场方向相反,当自由电荷产生的电场刚好域外电场强度相同时,电子停止运动,这就是静电平衡。静电平衡后,导体内和电场为零。而电介质内都是束缚电荷,不能运动,在外电场作用下,只能进行电极化。电介质材料如塑料、橡胶等,电极化后电介质内部和场强不为零。
1. 导体的静电感应现象描述的是,当导体置于电场中时,自由电子会受到电场力的作用而重新分布,导致导体表面积分电荷的出现。
2. 电介质的极化现象则是在外电场作用下,电介质分子中的束缚电荷(电子)会发生相对位移,导致电介质表面出现宏观上的正负电荷分布。这种现象在电介质中发生,而电介质中没有自由电子。
3. 自由电荷指的是在导体中可以自由移动的电荷,它们在外电场的作用下可以移动任意大的距离,并且可以被导电体接地释放。
4. 极化电荷则是指在电介质极化过程中产生的电荷,它们并不是自由电荷,不能像自由电荷那样在电介质中自由移动,也不能通过接地等方式释放,因为它们受到电介质中原子核的束缚。
在直流电压作用下,电介质中的电流由三个不同的分量组成,分别是:
电容电流:这是由于电介质具有电容性质而引起的电流。当电介质中有电场时,电介质中的电荷会在电介质中移动,这会产生电流。这种电流的物理意义是由于电介质中的电荷在电场中运动而产生的。
导电电流:这是由于电介质中存在导电性能的杂质或缺陷引起的电流。当电介质中存在导电杂质或缺陷时,会产生自由电子,这些电子可以在电场中移动,产生电流。这种电流的物理意义是由于电介质中存在导电杂质或缺陷而产生的。
极化电流:这是由于电介质极化现象引起的电流。当电介质中存在极化现象时,电介质分子会在电场中发生取向或移动,这会产生电流。这种电流的物理意义是由于电介质分子在电场中发生极化而产生的。
这三个电流分量是电介质中电流的主要组成部分,它们的物理意义不同,但都对电介质的电性能产生影响。对于不同的电介质,其电流分量的比例和特性也会有所不同。
以上就是电介质物理的全部内容,1. 导体与电介质在物理性质上的主要区别在于它们内部的电荷载流子类型及其运动特性。导体含有大量的自由电子,这些自由电子能够在电场作用下自由移动。2. 相对地,电介质内部则几乎没有自由电子,其电荷主要由束缚电子组成,这些电子不能自由移动。当电介质置于电场中时,内容来源于互联网,信息真伪需自行辨别。如有侵权请联系删除。