
【電】 electric displacement
electricity
【計】 telewriting
【化】 electricity
【醫】 Elec.; electricity; electro-; galvano-
displacement
【計】 bit shift
在電磁學領域,“電的位移”(英文:Electric Displacement)是一個核心概念,用于描述電介質材料在電場作用下的響應特性。以下從漢英詞典角度結合專業物理定義進行詳細解釋:
中文術語:電的位移
英文術語:Electric Displacement(或Displacement Current 的靜态場對應量,但嚴格意義屬于不同概念)。
物理符號:通常用( mathbf{D} ) 表示。
數學定義:
電位移矢量的公式為:
$$ mathbf{D} = varepsilon_0 mathbf{E} + mathbf{P} $$
其中:
描述介質極化:
電位移量化了電場在電介質中産生的極化效應。當外電場作用于介質時,内部電荷重新分布形成束縛電荷,( mathbf{D} ) 綜合了自由電荷産生的電場與極化電荷的貢獻。
麥克斯韋方程的核心參量:
在麥克斯韋方程組中,電位移與電場的關系為:
$$
abla cdot mathbf{D} = rho{text{free}}
$$
其中 ( rho
電容器設計:
在平行闆電容器中,電位移 ( mathbf{D} ) 與電荷密度直接相關(( D = sigma_{text{free}} )),用于計算電容值及介質材料的介電常數。
電磁波傳播:
電位移矢量在時變場中與位移電流關聯(( mathbf{J}_d = partial mathbf{D} / partial t )),是電磁波在介質中傳播的理論基礎。
國際電工術語标準(IEC 60050)
定義電位移為“電通量密度”,編號121-11-07。
中國國家标準《電工術語 電磁學》(GB/T 2900.60)
明确“電位移”為 ( mathbf{D} ) 的中文标準術語。
經典教材《電動力學導論》(David J. Griffiths)
第4章詳細闡釋電位移的物理意義及邊界條件。
通過以上定義與引用,可明确“電的位移”是連接電場強度與介質極化行為的關鍵物理量,其理論由麥克斯韋方程組統一描述,并在工程電磁學中具有廣泛應用基礎。
電位移(Electric Displacement),通常用符號 ( D ) 表示,是電磁學中描述電介質内電場特性的輔助物理量。以下是詳細解釋:
電位移的數學表達式為:
$$
D = varepsilon_0 E + P
$$
其中:
線上性各向同性電介質中,( P = varepsilon_0 chi_e E ),代入後公式可簡化為:
$$
D = varepsilon_0 (1 + chi_e) E = varepsilon_0 varepsilon_r E
$$
其中 ( varepsilon_r = 1 + chi_e ) 是介質的相對電容率。
電位移中的“位移”并非指物體的空間位置變化(如力學中的位移概念),而是曆史命名遺留的術語。它反映的是電場在介質中的“等效表現”,與電荷分布和介質極化相關。
通過電位移 ( D ),電磁學理論得以更簡潔地處理複雜介質中的電場問題,尤其在工程電磁場計算和高頻電路設計中至關重要。
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