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：

$\frac{\epsilon-1}{\epsilon+2}=\frac {4\pi}{3} N \alpha$

[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：

$\nabla\cdot\boldsymbol{D}=\rho$

$\nabla\times\boldsymbol{H}=\boldsymbol{J}+\frac{\partial\boldsymbol{D}}{\partial t}$

其中 $ρ$ 是自由电荷体密度， $\boldsymbol{J}$ 是自由电流面密度。

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