пользователей: 21209
предметов: 10450
вопросов: 177346
Конспект-online
зарегистрируйся или войди через vk.com чтобы оставить конспект.
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

Поляризация диэлектриков. Относительная и абсолютная диэлектрическая проницаемость диэлектриков.

1 Механизм поляризации

Основным свойством ЭТМ является способность поляризоваться под

действием внешнего электрического поля и в электрических конденсаторах

диэлектрик способен создавать электрическую емкость..

Поляризация диэлектрика- ограниченное смещение связанных

электрических зарядов или ориентация диполей под действием внешнего

электрического поля.

Процесс поляризации можно выяснить, представив Д. в виде пластины,

помещенной между двумя металлическими электродами, образующими

электрический конденсатор, к которому подводится постоянное электрическое

напряжение. В любом веществе кроме свободных зарядов всегда имеются

связанные положительные и отрицательные заряды. При отсутствии вн.эл поля

каждый элемент объема Д. не имеет эл. момента и алгебраическая сумма зарядов

всех молекул Д в данном объеме=0 и центры тяжести пол.и отр. Зарядов

совпадают в пространстве. Под действием электрического поля связанные заряды

в Д. смещаются из своих равновесных состояний: положительные в направлении

вектора напряженности поля Ē, отрицательные– в обратном направлении. В

результате каждый макроскопический объем Д. приобретает некоторый

наведенный(индуцированный) электрический момент, которым до воздействия

внеш. эл. поля Д. не обладал.

Состояние Д., находящегося под воздействием вн.эл. поля описывается2

векторными величинами:

- напряженностью эл. поля Е;

- поляризованностью Р.

Напряженность эл поля характеризует силовое действие эл. поля на

электрически заряженные тела или частицы.

Количественно интенсивность поляризации определ. поляризованностью Р.

У обычных(линейных) Д поляризованность пропорциональна

напряженности вн. эл поля.

Р=ε0⋅χ⋅Ε. (1)

ε0⋅χ(Ф/м) наз. абсолютной диэлектрической восприимчивостью

χ(хи) – электрическая восприимчивость(коэф. пропорциональности).

Кроме поляризованности и напряженности эл.поля вводят еще одну

векторную величинуD электрическое смещение(электрическую индукцию). Это

2

геометрическая сумма напряженности эл.поля в данной точке Д, умноженного

на электрическую постоянную, и вектора поляризованности в той же точке.

D=ε0⋅Ε+Р. (2)

В технике, рассматривая способность материала к поляризации, используют

другой безразмерный параметр ε- относительную диэл. проницаемость.

ε⋅=1+χ, иD=ε0⋅ε⋅Ε. (3)

Для всякого вещества ε>1, лишь для вакуума=1 у большинства газов и

паров она близка к1.

Относительная диэлектрическая проницаемость ε является безразмерной и показывает, во сколько раз сила взаимодействия двух электрических зарядов в среде меньше, чем ввакууме. Эта величина для воздуха и большинства других газов в нормальных условиях близка к единице (в силу их низкой плотности). Для большинства твёрдых или жидких диэлектриков относительная диэлектрическая проницаемость лежит в диапазоне от 2 до 8 (для статического поля). Диэлектрическая постоянная воды в статическом поле достаточно высока — около 80. Велики её значения для веществ с молекулами, обладающими большим электрическим дипольным моментом. Относительная диэлектрическая проницаемостьсегнетоэлектриков составляет десятки и сотни тысяч.

Абсолютная диэлектрическая проницаемость в зарубежной литературе обозначается буквой ε, в отечественной преимущественно используется сочетание , где  —электрическая постоянная. Абсолютная диэлектрическая проницаемость используется только с системе СИ, в которой индукция и напряжённость электрического поля измеряются в различных единицах. В системе СГС необходимость в введении абсолютной диэлектрической проницаемости отсутствует. Абсолютная диэлектрическая постоянная (как и электрическая постоянная) имеет размерность L−3M−1T4I². В единицах Международной системы единиц (СИ): []=Ф/м.

 


18.01.2014; 13:01
хиты: 635
рейтинг:0
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2016. All Rights Reserved. помощь