最新8.2-材料的介电性教学讲义ppt.ppt

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1、8.2-材料的介电性wzhuoCompanyLogoConclusionforSuperconductivity：1.零电阻：2.完全抗磁性：临界温度（TC）：临界电流密度（JC）：临界磁场（HC）22012-4-20wzhuoCompanyLogo第I类，第II类超导体1.第I类超导体2.理想第II类超导体3.非理想第II类超导如何检验材料的超导性？32012-4-20wzhuoCompanyLogo8.2材料的介电性：8.2.1介电性及电介质的极化：8.2.2电介质的损耗：8.2.3电介质的介电强度72012-4-20wzhuoCompanyLogo电介质：感应而不是传导：电介质

2、是分布极广的一系列物质的统称。：电介质是以感应而不是以（σ）传导的方式来传递电的作用。82012-4-20wzhuoCompanyLogo电介质—介电材料—材料的介电性：平板电容器中间的介质---是最典型的介电材料，具有介电性。：电介质材料（而非电解质）92012-4-20wzhuoCompanyLogo8.2.1电介质的极化：导体中的自由电荷在电场作用下定向运动，形成传导电流（σ）。：但在电介质中，原子、分子或离子中的正负电荷则以共价键或离子键的形式被相互强烈地束缚着，通常称为束缚电荷。102012-4-20wzhuoCompanyLogo（1）电介质的极化：在电场作用下，正、负束

3、缚电荷只能在微观尺度上作相对位移，不能作定向运动。正负束缚电荷间的相对偏移，产生感应偶极矩。：在外电场作用下，电介质内部感生偶极矩的现象，称为电介质的极化。112012-4-20wzhuoCompanyLogo（2）电偶极子122012-4-20wzhuoCompanyLogo（3）电偶极距：电偶极子的特征用电偶极距来描述：电偶极距：μ＝lq，书上P.330（8-2-7）式：其中l是两点电荷之间的位移矢量，l的绝对值就是两点电荷之间的距离。：l和P均为向量(矢量)。：l和μ的方向规定由－q指向＋q。132012-4-202012-4-2014wzhuoCompanyLogo极化书上P

4、.331，第8.2.1.4小节wzhuoCompanyLogo注意:介质极化也有均匀说明：极化与非均匀极化之分。1.真空中P=0，真空中无电介质。2.导体内P=0，导体内不存在电偶极子。3.电偶极子排列的有序程度反映了介质被极化的程度，排列愈有序说明极化愈强烈。电偶极子-电偶极距（有点像小磁子-磁矩）电介质中极化的强弱问题152012-4-20wzhuoCompanyLogo：电介质在电场作用下的极化程度用极化强度矢量P表示，极化强度P是电介质单位体积内的感生偶极矩，可表示为：PΔVrr：极化强度的单位为库仑/米2(C/m2)ΔV宏观上无限小，微观上无限大的体积元ΔV每个分子的

5、电偶极矩pir（4）极化强度（书中P.331）极化的量度PΔV162012-4-20wzhuoCompanyLogo参比--磁化强度：一个物体（磁性材料）在外磁场中被磁化的程度，用单位体积内磁矩多少来衡量，称之为磁化强度M。：若物质被均匀磁化，在但单位体积V内含有磁矩∑m（m=I×S）则由定义可得：磁化强度M为：M=∑m/V172012-4-20wzhuoCompanyLogo电极化强度（书上P.331）（8-2-9）式PΔV182012-4-20wzhuoCompanyLogo：在各向同性的线性电介质中,极化强度P与电场强度E成正比，且方向相同，即（书上P.331）P=

6、0E=（-0）E=0（r-1）E（8-2-14）式（8-2-13）式---电介质的极化率，对于均匀电介质是常数，对于非均匀电介质则是空间坐标的函数。定量表示电介质被电场极化的能力，是电介质宏观极化参数之一。（5）极化强度与电场强度的关系192012-4-20wzhuoCompanyLogo（7）介电常数：介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场，原外加电场与最终介质中电场比值即为相对介电常数：：r＝E外加/E介质，=r0202012-4-20wzhuoCompanyLogo8.2.2介质损耗（书上P.334）电介质在电场作用下往往会发生电能转变为其它形式的能

7、（如热能、光能）的情况，即发生电能的损耗。常将电介质在电场作用下，单位时间内因发热等原因正常功率的损耗叫介质损耗。212012-4-20wzhuoCompanyLogo8.2.3介电强度-E击穿临界》一般外电场不太强时，电介质只被极化，不影响其绝缘性能。》当电场强度超过某一临界值E击穿临界时电介质由介电状态变为导电状态，称为介电强度的破坏，也叫电介质的击穿-breakdown。222012-4-20wzhuoCompanyLogo电介质的击穿当电介质材料处