Dielectricilor în câmpul electric - studopediya

substanță Dielektriki- în care, la temperaturi nu prea ridicate și în absența unor câmpuri electrice puternice nu sunt sarcini libere, capabile de a conduce curent electric.

Molecule dielectrice sunt electric neutru, dar în funcție de pozițiile centrelor de sarcini pozitive și sarcinile negative ale nucleilor tuturor electronilor distinge molecule polare și nepolare.

Prin otnosyatsyanesimmetrichnye molecule polare (CO, NH, HCI și colab.), În care centrele de semne diferite ale taxelor sunt deplasate una în raport cu cealaltă (Fig.4.10). Ei au un moment de dipol intrinsecă

în cazul în care l - taxele dipol.

Prin non-polare molecule sunt molecule simetrice (H2. N2. O2, etc.), în care, în absența unui câmp electric de centre externe de sarcini pozitive și negative coincid. Astfel de molecule nu au propriul moment de dipol.

Atunci când se face molecule nepolare într-un câmp electric extern este indus în (induse) momentul de dipol, datorită deplasării planului orbitei electronilor printr-o distanță mică (figura 4.11). Magnitudinea momentului dipol este proporțională cu intensitatea câmpului extern E, și direcția vectorului coincide cu direcția vectorului.

Un câmp extern la molecula polară se reduce la o direcție de rotație a câmpului dipol (ris.4.12). Cuplul. care acționează asupra unui dipol este un produs vectorial al vectorilor și

și modulul mecanic momentul

În absența unui câmp electric extern summar- moment de dipol ny ambele dielectricilor polari și nepolari la zero. Atunci când se face dielectric într-un câmp electrostatic extern este polarizarea creșterii rezultată la un moment electric totală a moleculelor. Există trei tipuri de orientare polarizare, electroni și ioni.

Fig.4.10 Fig. Figura 4.11. 4.12

Orientarea polarizarea caracteristică a dielectricilor cu molecule polare. Sub influența câmpului dipolilor rigide tind să se transforme, astfel încât momentele dipol coincid cu direcția intensității câmpului vectorial. Acest lucru previne mișcarea termică a moleculelor, astfel încât gradul de orientare preferențială a momentelor dipol scade odată cu creșterea excursii tempera.

polarizare electronica observată în dielectricilor cu molecule nepolare. Într-un câmp electric molecule nepolare momentul dipolar indus dobândesc direcționat de-a lungul câmpului. Acest tip de polarizare nu depinde de mișcarea termică a moleculelor, și, prin urmare, a temperaturii.

Ion polarizarea se produce în dielectrici cristaline cu zăbrele ionice de tip NaCl. Sub acțiunea unui câmp de ioni pozitivi se deplaseze de-a lungul câmpului și negativ - împotriva câmpului. Acest lucru dă naștere la momentul electric al dielectric.

Cele de mai sus tipuri de polarizare pot fi combinate între ele.

O măsură cantitativă a polarizării dielectric este vectorul de polarizare - momentul electric pe unitatea de volum dielectric

unde n - numărul de dipoli conținute în V. volumul dielektri6- ka; - momentul electric al i - lea dipol.

Cele mai slabe câmpuri electrice pentru orice tip de dielectric

unde æ (Cap) - constanta dielectrică a substanței.

Datorită polarizare dielectric (în oricare tip sale) într-o suprafață a acesteia, care include liniile electrice ale câmpului extern se obține sarcină negativă în exces (molecule incarcate negativ toate - dipoli). La suprafața opusă, din care lase liniile de forță, există o sarcină pozitivă în exces (fig. 4.13).

Aceste așa-numite polarizare sau legate de taxe sunt distribuite pe suprafața dielectricului, cu o densitate aplatizat. Densitatea superficială a sarcinii polarizate este egal cu componenta normală a vectorului de polarizare.

Exprimându-P prin E (4.34), vom ajunge la ecuația

în care - componenta normală a intensității câmpului în dielectric.

Educație taxe polarizate dau naștere la un câmp electric suplimentar. care este îndreptată împotriva câmpurilor exterioare și acesta din urmă slăbește. Cu câmpul rezultat în interiorul dielectricilor de principiul superpoziției de același