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電位移

鎖定
電位移(electric displacement),又稱電感應強度,指的是描述電介質電場的輔助物理量。即是一個用以描述電場的輔助物理量,用符號D表示。它的定義式為:D=ε0E+P。式中E是電場強度,P是極化強度,ε0真空介電常數。對線性各向同性的電介質有D=εE,ε是電介質的絕對介電常數
國際單位制(SI)中,電位移的單位是庫/平方米(C/m2)。
中文名
電位移
外文名
electric displacement
別    稱
電感應強度
屬    性
電介質電場的輔助物理量
領    域
電磁學
相關名詞
電位移矢量

電位移術語介紹

描述電介質電場的輔助物理量。又稱電感應強度。定義為
式中
為外電場強度;
電極化強度ε0真空電容率。在線性各向同性電介質中 ,
電極化率 ,故
式中
相對電容率,此式是表徵電介質極化性質的介質方程。
電介質極化後產生的極化電荷改變了原來的電場分佈 ,引入輔助量
是為了使未知的極化電荷不顯現於靜電場高斯定理中,進而使電介質中靜電場的計算大為簡化。
國際單位制(SI)中,電位移的單位是庫/平方米(C/m2)。

電位移引入與定義

在電場中存在電介質的情況下, [1] 
電場強度等於自由電荷極化電荷所激發的場的疊加,
為真空中的介電常數移項得:
方括號中項只與電荷密度有關,因此將括號中項稱為電位移,即:
(
真空介電常數,為此電介質的相對介電常數
電極化強度國際單位制(SI)中單位:C/m2)

電位移高斯定理

對於空間中任意的閉合曲面S及其圍住的體積V,都有:
Q0是被閉合曲面S包住的自由電荷總量。

電位移麥克斯韋方程

即電位移的散度等於該點電荷密度。
這式子的好處是它在形式上與極化電荷無關,簡化了對問題的討論。 [3] 

電位移應用

有介質時,可以直接通過自由電荷的分佈求出
,並進而求得
電位移與做功的比較:
參考資料
  • 1.    葉邦角,程福臻,胡友秋.電磁學與電動力學[上冊]:科學出版社,2012:50-51
  • 2.    謝處方 饒克謹.電磁場與電磁波(第四版):高等教育出版社,2006
  • 3.    趙凱華 陳熙謀.新概念物理教程-電磁學:高等教育出版社,2006