电位移英文解释翻译、电位移的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 electric displacement
相关词条:
1.electricfluxdensity 2.***lectricdisplacement 3.electricinduction 4.electricdisplacementdensity 5.***lectricfluxdensity
分词翻译:
电的英语翻译:
electricity
【计】 telewriting
【化】 electricity
【医】 Elec.; electricity; electro-; galvano-
位移的英语翻译:
displacement
【计】 bit shift
专业解析
电位移(Electric Displacement)是电磁学中的核心概念,定义为描述电场在介质中传播时受电极化影响的物理量,其国际标准符号为D。根据麦克斯韦方程组,电位移的数学表达式为:
$$
mathbf{D} = varepsilon_0 mathbf{E} + mathbf{P}
$$
其中,$varepsilon_0$为真空介电常数,$mathbf{E}$为电场强度,$mathbf{P}$为介质电极化强度。
关键特性与意义
- 物理意义:电位移综合了自由电荷产生的电场与介质极化效应,简化了介质中电场的分析。例如,在电容器填充介质时,电位移的连续性可用于计算边界条件。
- 数学形式:在时变场中,电位移与电流密度$mathbf{J}$共同构成安培环路定律的修正项,即$
abla times mathbf{H} = mathbf{J} + frac{partial mathbf{D}}{partial t}$。
应用领域
- 电磁波传播:电位移矢量是描述电磁波在介质中传播的关键参数,尤其在光频段下与介电常数密切相关。
- 材料科学:通过测量电位移与电场的关系,可推导介质的介电性能,为半导体和绝缘材料设计提供依据。
参考来源
- 《电磁学经典理论》(John David Jackson, Classical Electrodynamics)
- 美国国家标准与技术研究院(NIST)电磁场基础文档
- 《工程电磁学》(William H. Hayt, Engineering Electromagnetics)
- 麻省理工学院开放课程(MIT OpenCourseWare)电磁学讲义
网络扩展解释
电位移是电磁学中描述电介质内电场特性的辅助物理量,其核心概念和意义可归纳如下:
一、定义与公式
电位移(符号为D)的数学定义为:
$$
D = varepsilon_0 E + P
$$
其中:
- $varepsilon_0$ 是真空介电常数;
- $E$ 为电场强度;
- $P$ 为电极化强度。
对于线性各向同性电介质,可简化为:
$$
D = varepsilon_0 varepsilon_r E
$$
$varepsilon_r$ 为相对介电常数,表征介质极化特性。
二、物理意义
-
辅助物理量
电位移本身不可直接测量,主要用于简化介质中的电场分析。通过引入$D$,麦克斯韦方程组在介质中的形式与真空中类似,便于数学处理。
-
综合电场与极化效应
$D$ 包含了自由电荷产生的电场($varepsilon_0 E$)和极化电荷的影响($P$),能更直接反映自由电荷的分布特性。
三、名称来源与常见误解
- “位移”的由来
名称源于麦克斯韦提出的“位移电流”概念,原意是电场变化等效为电流(即“取代”传导电流),而非字面意义的物理位移。
- 与电场强度$E$的区别
$E$ 是实际电场强度,而$D$ 是辅助量,其方向与$E$一致,但数值受介质极化影响。
四、应用场景
- 高斯定律简化
介质中高斯定律可表示为 $oint D cdot dA = Q_{text{自由}}$,避免直接处理极化电荷。
- 分析复杂介质
在电磁波传播、电容器设计等领域,通过$D$可更便捷地计算电场分布。
电位移通过整合自由电荷和极化效应,为介质中的电场分析提供了数学工具。尽管其物理意义较为抽象,但在电磁理论中具有重要地位。如需进一步了解公式推导或具体案例,可参考电磁学教材或相关文献。
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