7.4 电偶极子 电偶层

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四节 电偶极子 电偶层,一、电偶极子的电场,二、电偶层,1,电偶极矩（电矩）,电偶极子的极轴,极轴 的方向由,负,电荷指向,正,电荷。,设电偶极子的电场中任意一点a到正负点电荷的距离分别为： 和 。,点电荷电势的计算公式：,真空介电常数：,一、电偶极子的电场,电偶极子的电势和电场,2,电势可以象电场一样叠加，则a点电势：,当a点很远时,rL,，则,r,1,r,2,r，,电偶极子的电势与电矩成正比，与该点到轴线中心的距离的平方成反比，还与该点所处的方位有关。,3,电偶极子轴线上的场强（电势梯度法）,电偶极子电场中的电势：,轴线延长线上的电势：,轴线上的电场强度：,轴线中垂面上的电场强度：,可见：场强与电矩成正比。说明电矩决定着电场性质。无论是场强还是电势的分布都有一个特点，就是沿,r,方向电偶极子的电场衰减比点电荷的电场衰减得快。,4,电偶极子轴线上的场强（场强叠加法）,5,6,第四节 电偶极子 电偶层,一、电偶极子的电场,二、电偶层,7,二、电 偶 层,电偶层,是指相距很近、互相平行且具有等值异号面电荷密度的两个带电表面。,计算电偶层电场中各点的电势时，可将电偶层看成由许多平行排列的电偶极子所组成。,如图取一面积元,dS,，该面元的电量为：,该偶元可看成电偶极子，其电矩大小为：,其方向与面元的法线方向一致。,8,这一电偶极子单独产生的电势为：,令 表示单位面积的电偶极矩，称为,层矩,，它表征的电偶层的特征。,面元dS对a点所张的立体角,则有：,9,如果从a点看到电偶层元带正电面，则 取正值，反之取负值。,整个电偶层在a点的电势为：,式中的 为各面积元对a点所张立体角的代数和.,上式表明：,均匀电偶层在某点产生的电势只决定于层矩 与电偶层对该点所张立体角 ，而与电偶层的形状无关。,10,人体中存在着电偶层构成的闭合曲面。,如：内面都带负电，外面都带正电，心肌细胞静息时就是这种情况。,膜外空间各点的电势为零，而膜内空间各点的电势为 ,如图中的a点和b点。,1、电偶层均匀的情况,2、电偶层不均匀的情况,膜外空间各点的电势一般不为零，此时膜内外空间各点的电势差与静息时不同，心肌细胞的除极过程和复极过程就属于这种情况 。,11,第七章 静电场,7.1 电场强度,7.2 高斯定理,7.3 电势,7.4 电偶极子,7.5 静电场中的电介质,7.6 心电原理及描记,12,