电极化强度矢量dianjihua qiangdu shiliang

描写电介质极化程度的物理量，它等于单位体积内分子电（偶极）矩的矢量和。在电介质中取一物理无限小体元△τ，体元内所有分子电矩矢量和Σpi与△τ之比，定义为该宏观点的电极化强度矢量

它的单位是库仑/米²。极化前，若是无极分子，pi=0，必有Σpi=0故P=0。对有极分子，由于热运动，仍有Σpi=0,P=0，即无外场时，极化程度(电极化强度矢量P)等于零。在外电场作用下，电介质极化，每一无极分子沿E方向位移极化而形成一电偶极子，其电矩pi∝E，因而△τ内的Σpi≠0,P≠0,P随E增强而增强。对有极分子，在电场中沿电场E做取向极化，E愈强取向也强，使△τ内的Σpi≠0,P≠0，且P随E的增强而增强。可见，不论什么类型的电介质，由于极化，将出现极化强度矢量P，极化愈强，矢量P也就愈大，因此矢量P描述了电介质的极化程度。当电介质处于确定的极化状态时，介质中每一宏观点有一个唯一的极化强度矢量P，不同的点一般P不同。P是介质空间的一个宏观矢量点函数。如果电介质的总体或某区域内各点的P相同，就说该区域是均匀极化的。物理无限大平行平板中若介质是均匀的，并忽略边缘效应，则其介质的极化为均匀极化。对位移极化，若每一分子的电矩为p=ql，则极化强度矢量P=np=nql（单位体积的电矩）。实验表明对于各向同性电介质，例如空气、水、油等，介质中每一点的极化强度矢量P与该点的电场强度E成正比。在国际单位制中写为：P=ε0XE。χ是一个无量纲的系数，叫做电介质的极化率，它与场强E无关，与电介质的种类有关，是电介质材料的属性。ε₀为真空介电常量。因为真空的极化强度矢量P=0，所以真空的极化率χ=0。如果电介质中各点的极化率χ相同，就称其为均匀电介质。可以证明，如附图所示均匀极化状态极化电荷面密度σ′=|P|，左端为负，右端为正，相同的场强E，极化率χ愈大，P愈大，则极化面电荷密度也就越大（均匀介质极化时无体电荷）。这些极化电荷类似于导体的静电感应。由于极化，在导体的正极板附近感应出负的极化面电荷-σ′，在负极板附近感应出正的极化面电荷+σ′。+σ′与-σ′所产生的电场E′与导体极板自由电荷+σ0、-σ₀产生的场强E0反向，从而减弱介质中的场强。