Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Поляризованность. Напряженность поля в диэлектрике




Поляризация ориентационная и электронная.

 

Если диэлектрик внести в электрическое поле, то в нем произойдет перераспределение связанных зарядов. В результате этого суммарный дипольный момент диэлектрика становится отличным от нуля. В этом случае говорят, что произошла поляризация диэлектрика. Различают три типа поляризации диэлектриков:

1) электронная. Она наблюдается в неполярных диэлектриках, когда электронная оболочка смещается относительно ядра против направления вектора (см. рис.4.1);

2) ориентационная. Она наблюдается в полярных диэлектриках, когда диполи стремятся расположиться вдоль силовых линий поля. Этому препятствует тепловое хаотическое движение;

3) ионная. Она наблюдается в твердых кристаллических диэлектриках, когда внешнее поле вызывает смещение положительных ионов по направлению вектора , а отрицательных – в обратном направлении.

Количественной мерой поляризации диэлектрика является поляризованность диэлектрика - векторная величина, равная отношению суммарного дипольного момента малого объема диэлектрика к величине этого объема , т. е.

(4.1)

в СИ поляризованность диэлектрика измеряется в Кл/м2.

Таким образом, вектор поляризованности диэлектрика равен дипольному моменту единицы объема поляризованного диэлектрика.

Как показывает опыт, у изолированных диэлектриков вектор поляризованности для не слишком больших пропорционален напряженности электрического поля, т.е.

, (4.2)

где - электрическая постоянная, c – величина, называемая диэлектрической восприимчивостью диэлектрика. это безразмерная величина, которая для вакуума равна нулю (c - греческая буква «каппа»). Для воздуха c также очень близка к нулю.

Итак, при внесении диэлектрика в электрическое поле с напряженностью происходит поляризация диэлектрика, в результате которой возникает поле связанных зарядов, вектор напряженности которого направлен против вектора напряженности внешнего поля.

Напряженность поля связанных зарядов обозначим через . Оказывается пропорциональна напряженности поля в диэлектрике, т.е. , поэтому напряженность поля в диэлектрике или .

Отсюда , (4.3)

где величину (4.4)

называют относительной диэлектрической проницаемостью вещества или среды; - безразмерная величина; т.к. c = 0 для вакуума и, практически, для воздуха, для этих сред e = 1. Итак, поле в диэлектрике ослабляется в ε раз по сравнению с полем в вакууме.

Возникшие в результате поляризации связанные заряды не равны нулю лишь на поверхности диэлектрика. Эти заряды называются поверхностными поляризационными зарядами.

Заключение. С учетом того, что напряженность поля в диэлектрике в раз меньше, чем в вакууме, ряд формул электростатики, описывающих электрическое поле и взаимодействие зарядов в диэлектрике, будут иметь другой вид:

a) закон Кулона F = , (4.10)

b) напряженность поля точечного заряда q, окруженного диэлектриком

E= , (4.11)

c) потенциал поля точечного заряда q, окруженного диэлектриком

=, (4.12)

d) напряженность поля заряженной плоскости, окруженной диэлектриком

E = , (4.13)

e) напряженность поля между двумя разноименно заряженными пластинами

Е=, (4.14)

f) для заряженного цилиндра, окруженного диэлектриком

при r Е = , (4.15)

g) для заряженного шара, окруженного диэлектриком

при r E = . (4.16)




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 1952; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.013 сек.