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静电场中的电介质、电容器1、分子的正负电荷中心重合的电介质叫 无极分子 电介质，在外电场的作用下，分子正负电荷中心发生相对位移，形成 电偶极子 。
2、电介质在电容器中的作用是：(1) 增加电容器的电容量 ,(2) 提高耐压能力 。
3、在两板间距为d 的平行板电容器中，平行地插入一块厚度为d/2的金属大平板，则电容变为原来的 2 倍；如果插入的是厚度为d/2的相对电容率为εr =4的大介质平板，则电容变为原来的 1.6 倍。
4、一平板电容器始终与端电压一定的电源相联，当电容器两极板间为真空时，电场强度为0E ，电位移为0D ，而当极板间充满相对电容率为r ε的各向同性均匀电介质时，电场强度为E ，电位移为D ，则( B )(A)00 , /D D E E r ==ε (B)00 , D D E E r ε== (C)000/ , /εεD D E E r == (D)00 , D D E E ==5、两个完全相同的电容器，把一个电容器充电，然后与另一个未充电的电容器并联，那么总电场能量将( C )(A)增加 (B)不变 (C)减少 (D)无法确定6、一空气平行板电容器，接电源充电后电容器中储存的能量为W 0，在保持电源接通的条件下，在两极板间充满相对电容率为r ε的各向同性均匀电介质，则该电容器中储存的能量W 为( A )(A) 0W W r ε= (B) r W W ε/0=(C) 0)1(W W r ε+= (D) 0W W =7、一球形电容器，内球壳半径为R 1外球壳半径为R 2，两球壳间充满了相对电容率为r ε的各向同性均匀电介质，设两球壳间电势差为U 12，求：(1)电容器的电容；(2)电容器储存的能量。
解：(1) 24r D s d D s π⋅=⋅⎰ , ∑=Q qQ q r D s d D s ==⋅=⋅∑⎰24π , 24rQD π= 2004r Q DE r rεπεεε== 21012124)(21R R R R Q dr E U r R Rεπε-=⋅=⎰ , 12122104R R U R R Q r -=επε 12210124R R R R U Q C r -==επε (2) 12212210212221R R U R R CU W r -==επε 8、求图中所示组合的等值电容，并求各电容器上的电荷。
第十五讲 §5.5 静电场中的介质—不导电的物质（绝缘体） 一、电介质的极化1、电介质对电容的影响 相对电容率 ①Q 不变，加入电介质()r ε 0r C C ε= 0r 00r 0C U QU Q C εε===②Q 不变，加入电介质()r ε r0E E ε=000r 0U U εεεE E d E Ed r =⇒=⇒=2、电介质的电结构：电介质的分子都处在束缚状态，没有自由电荷。
3、电极化现象：电介质在外场中其两端出现极化电荷（束缚电荷）的现象。
4、无机分子电介质的极化：分子的正负电荷的中心是重合的。
比如：H ；CH 4均为无机分子电介质，即电矩为零。
在外场中，无机分子电介质中的正负电荷中心被拉开，形成分子电矩、分子电矩在外场的作用下进行有序排列，对外显示电性。
5、有机分子电介质的极化：分子的正负电荷的中心不重合，有电矩，是杂乱无章的，对外不显电性。
比如：H 2O 为有机分子电介质。
在外场中，有机分子电介质中无序排列的电矩在外场的作用下进行有序排列，对外显示电性。
二、电介质中的电场 1、电极化强度和极化电荷⑴电极化强度（P ）：是描述电介质极化强弱的物理量。
单位体积内分子电偶极矩的矢量和。
①VP P i∆=∑ 其中iP 为单个分子的电偶极矩 r q P =②`P σ=··SS P σσ=∆∆= ‘σ为极化电荷的面密度③E P χε0= E E rr r rχεεχεεσεεεσεχ0001000`1P =−−→−-==-= χ 为电介质的极化率⑵极化电荷与自由电荷①0`1Q Q r r εε-= ``00;S Q S Q ==σσ ②0`1σεεσr r -= 0``000;εσεσ==E E2、电介质中的电场强度0`E 1E r r εε-= ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⇒=-=⇒+=r r E E EE E E E E E εε110`0`0`0三、电位移 电介质中的高斯定理1、电位移矢量：是人为引入的一个辅助量，其好处是只需考虑自由电荷，而无需考虑极化电荷。
