电极化

物理科学现象
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电极化（英语：electric polarization）是一种物理科学现象，在电磁学里，当给电介质施加一个电场时，由于电介质内部正负电荷的相对位移，会产生电偶极子。电极化强度（英语：polarization density），又称为电极化矢量，定义为电介质内的电偶极矩密度，即单位体积的电偶极矩。这定义所指的电偶极矩包括永久电偶极矩和感应电偶极矩。电极化强度的国际单位制度量单位是库仑每平方米（coulomb/m²），表示为矢量 P。

定义

电极化强度 P 定义为电介质单位体积 V 内的电偶极矩 p 的平均值，可以理解为在材料区域内电偶极子的强度和对齐程度。这个定义很容易推广到解析定义，即电极化就是电偶极矩微元 dp 与体积微元 dV 的比值，这反过来便能导出电极化的物体的电偶极矩的一般表达式。这表明 P-场与磁化强度 M-场是完全类似的。对于由一个外加电场引起的 P 值的计算，必须已知电介质的电极化率X。

束缚电荷

束缚电荷是束缚于电介质内部某微观区域的电荷，例如原子或分子。电极化会稍微改变物质内部的束缚电荷的位置，形成一种不同的电荷密度，称为“束缚电荷密度”。总电荷密度是“自由电荷密度”与束缚电荷密度的总和。在电介质的表面，束缚电荷以表面电荷的形式存在，其表面密度称为“面束缚电荷密度”。假若电介质内部的电极化强度是均匀的，则所有的束缚电荷都是面束缚电荷。假设电极化强度含时间，则束缚电荷密度也含时间，因而产生了“电极化电流密度”。电介质的总电流密度是自由电流密度、束缚电流密度和电极化电流密度的总和。