Дипольная модель диэлектрика

Поляризационный заряды в диэлектриках.

Проводники и диэлектрики.

Все тела в природе можно условно разделить по их электрическим свойствам на два класса - проводники и диэлектрики. К проводникам обычно относят все металлы, в которых имеется много "свободных" электронов, оторвавшихся от ионов кристаллической решетки и свободно перемещающихся по металлу. В диэлектриках такие заряды отсутствуют. Имеются также вещества с небольшим количеством "свободных" зарядов, занимающих промежуточное положение между проводниками и диэлектриками, - полупроводники. Такое деление, однако, условное и зависит от внешних условий.

Заряды, входящие в состав атомов и молекул диэлектрика, прочно связаны между собой и могут перемещаться лишь в пределах своей молекулы. Однако такая ограниченная подвижность зарядов может привести к образованию в диэлектрике заряженных областей или поверхностей под действием внешнего электрического поля. Такие заряды, возникающие при этом, называют поляризационными или связанными зарядами. В отличие от "свободных" зарядов металла они не могут перетекать по проволоке от одного образца к другому.

Процессы, происходящие в диэлектриках во внешнем поле, легко рассмотреть, если представить диэлектрик как среду, состоящую из электрических диполей. Электрический диполь - система двух разноименных зарядов, которая характеризуется дипольным моментом (Рис.15.1). Эту величину можно определить и так: (15.1)

где - радиус-векторы зарядов.

Такое определение можно распространить на систему зарядов, для которой можно поставить эквивалентный диполь с моментом

(15.8)

Т.о., любую молекулу можно систематично рассматривать как электрический диполь с дипольным моментом.

Дата добавления: 2014-01-06