静电场与磁场的性质
静电场与磁场的性质:静电场是由电荷分布引起的场,它受电荷的数量和分布状态的影响,其强度与距离成反比。
静电场介绍如下:
静电场,指的是观察者与电荷量不随时间发生变化的电荷相对静止时所观察到的电场。它是电荷周围空间存在的一种特殊形态的物质,其基本特征是对置于其中的静止电荷有力的作用,库仑定律描述了这个力。
静电感应介绍如下:
一个带电的物体靠近另一个导体时,两个导体的电荷分布发生明显的变化,物理学中把这种现象叫做静电感应。如果电场中存在导体,在电场力的作用下出现静电感应现象,使原来中和的正、负电荷分离,出现在导体表面上。
这些电荷称为感应电荷。总的电场是感应电荷与自由电荷***同作用结果。达到平衡时,导体内部的场强处处为零,导体是一个等势体,导体表面是等势面,感应电荷都分布在导体外表面,导体表面的电场方向处处与导体表面垂直。静电感应现象有一些应用,但也可能造成危害。
场中介质介绍如下:
电场中的绝缘介质又称为电介质。由于电场力的作用在原子尺度上出现了等效的束缚电荷。这种现象称为电介质的极化。对一种绝缘材料,当电场强度超过某一数值时,束缚电荷被迫流动造成介质击穿而失去其绝缘性能。
因此静电场的大小对电工器件的设计及材料选择十分重要,有介质时的静电场是由束缚电荷及自由电荷***同产生的,为了表示这二者***同作用下的电场,可以引入另一个场矢量电通量密度D又称电位移。
式中P为电介质的极化强度,则可得高斯通量定理公式,式中q仅为S面内所有自由电荷,而不包括电介质的束缚电荷。高斯通量定理的微分形式为电位移的散度等于该点自由电荷(体)密度ρ。