电和磁 – 电介质及极化

  • A+
所属分类:电和磁

    本节主要讨论电介质和极化,并解释电介质给平板电容相关参数带来的影响,从电势,电容,电场强度,等各方面均做出科学严谨的分析。首先提出两个问题,什么是电介质和极化?电工中一般认为电阻率超过10欧·厘米的物质便归于电介质。电介质的带电粒子是被原子、分子的内力或分子间的力紧密束缚着,因此这些粒子的电荷为束缚电荷。在外电场作用下,这些电荷也只能在微观范围内移动,产生极化。在静电场中,电介质内部可以存在电场,这是电介质与导体的基本区别。不导电的物质,如空气、玻璃、云母片、胶木等。极化,凡在外电场作用下产生宏观上不等于零的电偶极矩,因而形成宏观束缚电荷的现象称为电极化。这是百度百科的解释。

    物质在一定强度的电场下极化的现象,假设原子是一个圆形,那么被极化后,会变成一个类似椭圆的形状。如下两个图,很形象。
imageimage

    平行板电容中插入电介质的理论依据分析:
image

    关于本部分的三个重要方程:    image

    本节课做的比较重要的四个实验:

    实验一与实验二:

image

    实验三:

image

    实验四:    image

    不得不佩服这种经典的在变中寻找变化量的方法,非常酷。

    说到范德格拉夫起电机,"让带电的物体反复接触不闭合的空心球体的外壁,最高电压不外乎带电物体的最高电势(如果带电物体电荷可以补充的话),然而,当把补充的电荷一勺勺舀到不闭合空心球体的内壁,这个时候可以增加电势,但不能超过空气放电电压值",真的很神奇。沃特尔-略文教授自己做了一个范德格拉夫起电机,最后电压表都快到爆了。真的很酷,哪天教孩子物理的时候,自己想办法撸一个。^^
imageimage

发表评论

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: