電極化
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有些物料本身有極性分子組成,有電偶;有些物料會在受外來電場影響之下感生電偶。這類過程稱為(電)極化(polarization),該類物料稱為介電質。
電極化密度向量(極化強度) P(polarization vector)是每單位體積中的電偶(國際單位:C m-2)。
極化率α是單個原子在外來電場E影響下,感生電偶p和E的比:p = α E。
其國際單位為:C m2 V-1= A2·s4·kg-1)。但常用cm3為單位,與國際單位的關係如下: α(cm3) = 106 / (4πε0α(Cm2V − 1))。如常見的氦的極化率便是0.2。[1]
極化率α是純量,即p和E方向相同。有些物質在不同方向的極化率可能不同,如水分子在對稱軸方向和兩個H原子之間連線的方向,極化率顯然不同。因此,有時需要定義極化率張量。
這是個微觀的量,它跟介電率的關係可由Clausius-Mossotti relation得到:
[编辑] 麦克斯韦方程组
在電介質內,可將麦克斯韦方程组改寫成相關的形式:
其中ρ是自由电荷体密度,是自由电流面密度。