假設一個外加電場在介質分布中,介質中的原子,將因外電場之作用,產生電偶極,使介質產生極性。由此引進極化強度向量V-P之觀念,V-P表示的是每單位體積之介質,因外加電場作用所產生的電偶極。極性的產生也會使介質內部形成束縛體電荷密度ρb,介質表面形成束縛面電荷密度σb,兩者皆與V-P有關。考慮極化強度後,Gauss定律之形式變的複雜了些,所以一般引入電位移向量V-D=(1/4πk)V-E+V-P,讓形式簡單些。
介質中的靜電學之形式為▽.V-D=ρf與▽×V-E=0,其中ρf稱為系統的自由電荷分布,是外加的,非外電場所造成的。所以理論上找出介質中的電位移向量是較方便的。但實驗室中測系統的電位差比求自由電荷量容易,所以實驗室中求系統的靜電場較容易。
在兩介質交界面上有V-E1||-V-E2||=0與D1⊥-D2⊥=σf,其中σf為交界面上的自由面電荷分布。介質中的靜電場U=[∫all] V-D.V-EdV。
極化強度向量V-P,介質中的靜電學扮演著相當重要的角色。描述V-P之具體形式,常引入極化係數χe,一般是二階張量χe,可分析一些χe之情況,如:線性或非線性、各向同性或各向異性與均勻或非均勻等介質情況。因為只是簡單介紹,所以此處就省略不說了!
沒有留言:
張貼留言