電位移矢量

電位移矢量是在討論靜電場中存在電介質的情況下，電荷分布和電場強度的關係時引入的輔助矢量。即是一個用以描述電場的輔助物理量，用符號D表示。它的定義式為：

D=ε0E+P

式中E是電場強度，P是極化強度，ε0是真空介電常數。D的單位是C/m²。對線性各向同性的電介質有D=εE，ε是電介質的絕對介電常數。電位移矢量又叫電感應強度矢量。

基本介紹

• 中文名：電位移矢量
• 別稱：電通量密度
• 套用學科：物理
• 適用領域範圍：在電場中存在電介質的情況下
• 適用領域範圍：電力
• 有介質時：可以直接通過自由電荷的分布求出

引入與定義

在電場中存在電介質的情況下，

電場強度等於自由電荷和極化電荷所激發的場的疊加， 為真空中的介電常數，移項得：

方括弧中項只與電荷密度有關，因此將括弧中項稱為電位移矢量，即：

( 為真空介電常數 , 為此電介質的相對介電常數； 為電極化強度;國際單位制(SI)中 單位: )

積分形式

高斯定理

對於空間中任意的閉合曲面S及其圍住的體積V，都有：

Q0是被閉合曲面S包住的自由電荷總量。

微分形式

麥克斯韋方程組

微分形式：

即電位移矢量的散度等於該點電荷密度。

這式子的好處是它在形式上與極化電荷無關，簡化了對問題的討論。

套用

有介質時，可以直接通過自由電荷的分布求出 ，並進而求得 與 。

電位移矢量與做功的比較

D=εE W=Fs

位移電流和電位移矢量的關係

電位移矢量是一個用以描述電場的輔助物理量，是矢量。因為物質有極化作用，是真空中的高斯定律修正。
位移電流是電位移矢量時間變化率的量，並對面積分。因為這個量同電流一樣產生磁場，故稱為位移電流，但本質並非電流，而是電場變化率。所以磁場的產生除了電荷運動外，還有電場的變化。