русс | укр

Мови програмуванняВідео уроки php mysqlПаскальСіАсемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование


Linux Unix Алгоритмічні мови Архітектура мікроконтролерів Введення в розробку розподілених інформаційних систем Дискретна математика Інформаційне обслуговування користувачів Інформація та моделювання в управлінні виробництвом Комп'ютерна графіка Лекції


Поляризація діелектриків


Дата додавання: 2014-06-06; переглядів: 1425.


За відсутності зовнішнього поля сумарний дипольний момент молекули дорівнює нулю.

.

Під дією зовнішнього поля діелектрик поляризується. Це означає, що результуючий дипольний момент діелектрика стає відмінним від нуля. Характеризує ступінь поляризованості дипольний момент одиниці об’єму.

Якщо зовнішнє електричне поле неоднорідне, то ступінь поляризації в різних точках може бути різний. Щоб охарактеризувати поляризованість в даній точці треба виділити фізично нескінченно малий об’єм, який включає в себе дану точку, знайти суму всіх дипольних моментів, які знаходяться в даному об’ємі, і взяти відношення

, (4.4)

де – поляризованість діелектрика.

У ізотропних діелектриків поляризованість пов’язана з напруженістю поля в цій точці співвідношенням

, (4.5)

де χ – діелектрична сприйнятливість діелектрика (величина безрозмірна, незалежна від напруженості Е).

Або в системі Гауса:

. (4.6)

Для діелектриків, що побудовані з неполярних молекул, рівняння (4.5) випливає з міркувань:

- в межах об’єму ∆V попадає кількість молекул n∆V(n– число молекулв одинці об’єму);

- кожен з дипольних моментів визначається за формулою (4.3) і тоді сума всіх цих дипольних моментів рвизначається за формулою

.

Якщо розділити на ∆V отримаємо поляризованість (за означенням).

.

Позначивши , отримаємо формулу (4.5).

У випадку діелектриків з полярними молекулами орієнтуючій дії зовнішнього поля протидіє тепловий рух молекул, який прагне розкидати їх дипольні моменти по всім напрямкам, в результаті чого встановлюється деяка переважна орієнтація дипольних моментів в напрямку поля. Поляризованість буде пропорційна напруженості поля – формула (4.5). Діелектрична сприйнятливість χ таких діелектриків обернено пропорційна абсолютній температурі середовища.

В іонних кристалах окремі молекули втрачають свою обособленість і весь кристал представляє собою одну дуже велику молекулу. Решітку іонного кристалу можна розглядати як дві решітки, одна з яких вставлена в іншу. Тоді одна з них утворена позитивними, а інша негативними іонами.

Якщо зовнішнє поле буде діяти на іони кристалу, то ці решітки будуть переміщуватись одна відносно одної, що призведе до поляризації діелектрика. Поляризованість буде зв’язана з напруженістю поля рівнянням (4.5).

Пряма залежність напруженості поля і ступеня поляризованості молекули має місце лише в не дуже сильних полях. Це ж стосується рівняння (4.3).


<== попередня лекція | наступна лекція ==>
Розділ 2. Діелектрик в зовнішньому електричному полі | Опис векторного поля в діелектриках


Онлайн система числення Калькулятор онлайн звичайний Науковий калькулятор онлайн