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关于电位移矢量电位移矢量D表述中说在数值上等于该闭合曲面所保卫的自由电荷电量的代数和,但是D=xE+P中的P是束缚电荷,

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/03/28 22:11:48
关于电位移矢量
电位移矢量D表述中说在数值上等于该闭合曲面所保卫的自由电荷电量的代数和,但是D=xE+P中的P是束缚电荷,那么应该把束缚电荷的电量考虑进去啊?为什么不呢?
电位移定义为D=εE+P,其中DEP都是矢量.
原始的积分形式是∫(εE+P).dS=Σq,∫在这里表示对封闭曲面求积分,积分号上面本来还有个圈我打不出来.
所以有∫D.dS=Σq
而且这个式子说明:通过任意封闭曲面的电位移通量等于该封闭曲面包围的自由电荷的代数和.
而不是你说的电位移等于该封闭曲面包围的自由电荷的代数和.电位移是矢量,怎么可能等于标量的电荷呢?
再问: 电位移是矢量没错,但是我那句话声明了是在数值上等于,而且我要问的没答呢,我问既然D=εE+P,那么包括了P,P是关于极化电荷的量,那为什么电位移只是自由电荷的代数和而不是自由电荷和极化电荷共同决定呢?
再答: 既然你已经知道电位移这个量是怎么回事,∫(εE+P).dS=Σq,但是可能你对着个式子不是很理解。 请仔细看看下面的推导过程。我在我学的教材上摘录的推导过程如下: 带电导体和电极化了的电介质组成的系统可视为由一定的束缚电荷和自由电荷分布组成的电荷系统,所有这些电荷产生一电场分布E。由高斯定律可知: ∫E.dS=1/ε(qint+Σq),其中qint代表束缚电荷。 这个式子变化一下可以得到-qint+ε∫E.dS=Σq 而-qint=∫P.dS,所以最终得到∫(εE+P).dS=Σq 如果定义D=εE+P,则上式可以简化为∫D.dS=Σq 并不是没有把束缚电荷考虑进去,正因为考虑了束缚电荷,而且定义D=εE+P,才得到比较简单的结果∫D.dS=Σq。 物理公式有时候可以很复杂,但是我们可以通过定义合适的物理量,使公式的形式变得简单。