Основное уравнение электропроводности

ЛЕКЦИЯ №10.

Самопроизвольная (спонтанная) поляризация

Резонансная поляризация

Резонансная поляризация - возникает при совпадении собственных частот колебаний молекул, атомов, валентных электронов диэлектрика с частотой приложенного электрического поля в области СВЧ и оптических частот. Поляризация сопровождается сильным рассеиванием энергии электрического поля, то есть нагревом диэлектрика. Для молекул O₂ и водяных паров наблюдается при дискретных частотах в области 10¹⁰÷ 10¹⁵ Гц.

Спонтанная поляризация - самопроизвольное, без наложения электрического поля, смещение ионов или ориентация полярных молекул веществ.

Вещества, в которых осуществляется спонтанная поляризация называются сегнетоэлектриками.

Термин возник от названия сегнетовой соли (NaKC₄H₄O₆·4H₂O), в которой впервые было обнаружено это явление.

Сегнетоэлектрик состоит из микрообъемов малого размера (0, 001 ÷ 10 мм³), которые называются доменами. В доменах вещество имеет максимальную степень поляризованности, то есть, поляризовано до насыщения без наложения электрического поля.

Тема: «ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ДИЭЛЕКТРИКОВ»

Содержание:

Основное уравнение электропроводности.

Слабое и сильное электрические поля.

Сопротивление и проводимость диэлектриков.

Электропроводность газообразных диэлектриков.

Электропроводность жидких диэлектриков: ионная проводимость, электрофоретическая и электронная проводимости.

Электропроводность твердых диэлектриков: диэлектрики молекулярного строения, диэлектрики ионного строения.

Поверхностная электропроводность твердых диэлектриков.

Зависимость j и σ от напряженности электрического поля для жидких и твердых диэлектриков

Зависимость σ от температуры для жидких и твердых диэлектриков

Влияние ионизирующих излучений на электропроводность твердых диэлектриков.

Плотность тока j для любого диэлектрика, исключая вакуум:

j = I/S =S·n_i·q_iv_i, (1)

где I – ток, протекающий через диэлектрик, А; S– площадь поперечного сечения элемента диэлектрика, м²; i – тип электрического заряда (например, электроны, ионы и др.), n_i - число носителей зарядов определенного типа в единице объема вещества, м^-3 ; q_i - заряд i – го носителя заряда, Кл; v_i - скорость i – го носителя заряда, м/с.

v_i = а_i E, (2)

где а _i – подвижность i – го носителя заряда, м²/В·с; E – напряженность электрического поля, В/м.

Подвижность заряда численно равна его скорости при напряженности поля 1 В/м.

Из (1) и (2) имеем:

j = S ·n_i·q_iv_i = ·( S ·n_i·q_ia_i) · Е =σ Е = ( 1 / ρ )·Е, (3)

гдеσ = S ·n_i·q_ia_i - удельная проводимость, См · м^-1; ρ - удельное сопротивление, Ом · м.

Выражение:

j = σ Е (4)

называется законом Ома в дифференциальной форме.

Дата добавления: 2017-01-13