作用于平行板电容器中电介质上的力

在许多的电磁场教材中,可看到利用虚位移方法计算部分填充在平行板电容器中电介质受电场力的例子。计算的结果是电介质有被拉进电容器的趋势。这种虚位移方法虽然简单,却不能直观地表现介质受力的微观机制。又由于教材中的计算都不加分析地忽略了平行板电容器边缘电场的贡献。于是,就容易产生这样的疑问:既然电容器中的电场是垂直于两个极板的,怎么会有平行于极板方向的电场力作用在电介质上?本文首先对电介质受力的物理原因进行分析。然后,在不忽略电容器边缘场的情况下用两种方法计算电介质所受到的电场力。文中所提到的电介质均限定是线性、各向同性的均匀介质。