胶体即是指一些微小的颗粒分散在介质中形成的混合体系。在胶体体系中能量和熵都起到很重要的作用,因此胶体有很多很独特的性质,自组织就是其中之一。胶体体系易于被电场、温度、PH值等因素调制,响应快变化大,这使它有很广泛的用途。　　 本文的工作就是从理论上研究胶体在外电场下的微观行为,包括各种胶体颗粒之间的相互作用力以及胶体颗粒对电场的非线性动力学频率响应等。理论模型得到的结果将与有关实验做比较,以解释实验现象并解决实验中遇到的问题。本文本文结构如下:　　 第一章是背景介绍,主要介绍了电流变液和胶体动力学行为这两个领域的相关概念,研究进展和以及面临的问题等。　　 第二章深入研究了如何用理论方法来计算胶体颗粒间的相互作用问题。首先简要介绍了计算两个均匀介电颗粒间作用力的格林函数近似法、谱表示方法、多镜像方法,并引入复介电常数来计算颗粒的电导对体系的影响。当颗粒旋转时,我们发现颗粒表面的弛豫过程会导致颗粒间相互作用力的减小,这与实验结果相一致,我们指出由实验上可测的颗粒间作用力的减小可以反推出体系弛豫时间的大小,并进一步探讨了不同体系弛豫时间的性质。接着我们将理论模型推广到了分层颗粒的情况,并指出随着外场频率的增加,颗粒间作用力由吸引变成排斥,再由排斥变回吸引,而力的大小和穿越频率都与颗粒的电学性质密切相关。为了解释巨电流变液现象,我们把颗粒表面包裹的极性分子转向极化这一过程加到了模型之中,发现颗粒之间的有效转向极性分子数目与电场的关系符合朗之万分布。　　 在第三章,我们研究了胶体体系对电场的非线性频率响应。首先我们从微观上发现颗粒旋转与交流外场的耦合是胶体体系中产生各种频率非线性响应的原因,各谐振频率的响应电场大小都能从理论上给出,特别是在考虑颗粒电导以后在直流场下体系的三倍频会出现一个峰,经过分析以后发现这个峰的位置与颗粒的电弛豫过程有关。然后我们在实验上探测了猪血红细胞体系的二倍频和三倍频,并考虑了颗粒的形状因子和体积分数进行理论拟合。　　 在第四章中,我们讨论了胶体中的两个应用实例。如何把颗粒的表面修饰引入到理论中以解释巨电流变液效应是这一章的内容之一,我们还讨论了离子型电流变液的可行性。最后我们用流体力学的方法研究了分形胶体聚集体的沉淀行为。　　 第五章是工作总结与未来展望。