Електричне поле в діелектрику. Вектор поляризації

Струм у вакуумі. Явище термоелектронної індукції.

Відкачуючи газ із посудини, можна досягнути такої концентрації, за якої молекули будуть встигати пролітати від однієї стінки посудини до іншої і при цьому не співударятись між собою. Такий стан у посудині називають вакуумом. Провідність між електродами, наприклад, у діоді, можна забезпечити лише введенням у трубку заряджених частинок.

Електричне поле — одна зі складових електромагнітного поля, що існує навколо тіл або частинок, що мають електричний заряд, а також у вільному вигляді при зміні магнітного поля (наприклад, в електромагнітних хвилях). Електричне поле може спостерігатися завдяки силовому впливу на заряджені тіла.

Кількісними характеристиками електричного поля є вектор напруженості електричного поля й вектор електричної індукції .

У випадку, коли електричне поле не змінюється з часом, його називають електростатичним полем.

Діелектрики — це матеріали, в яких заряди не можуть пересуватися з однієї частини тіла в іншу (зв'язані заряди). Зв'язаними зарядами є заряди, що входять в склад атомів або молекул діелектрика, заряди іонів, в кристалах з іонною граткою.

На практиці абсолютних діелектриків немає. Розглядання певного тіла як діелектрика залежить від постановки експерименту — якщо заряд, що пройшов через певне тіло малий у порівнянні з зарядами, що пройшли через інше тіло в даному експерименті, то перше тіло можна вважати діелектриком.

Напруженість електричного поля в діелектрику є меншою ніж напруженість такого ж поля у вакуумі. Співвідношення

— визначає діелектричну проникність . Тут Е — напруженість поля, яка створювалася б за однакових умов у вакуумі, Е₀ — напруженість у діелектрику. Очевидно, що у вакуумі .

Вектор поляризації - наведений зовнішнім електричним полем дипольний момент одиниці об'єму речовини, кількісна характеристикадіелектричної поляризації.

Позначається літерою , вимірюється в системі СІ у В/м.

Діелектрична поляризація зумовлена зсувом зв'язаних зарядів у зовнішньому електричному полі. Якщо виділити який небудь об'єм у діелектрику, то при прикладанні поля на його поверхні виникатимуть поверхневі електричні заряди . Такі заряди можуть виникнути або завдяки зсуву електронної оболонки відносно ядра атома, або ж в результаті переорієнтації молекул, які мають власний дипольний момент. Нормальну до поверхні складову вектора поляризації визначають, як

де - орт нормалі до поверхні.

Можна ввести вектор електричної індукції , який зручний при описі електричного поля у суцільному середовищі:

.

Дата добавления: 2015-05-23