Tipuri de polarizare - studopediya

Bloc-posturi de curs anterior.

Tema 2: Polarizarea dielectricilor.

Dielectricului perfectă.

Toate materialele dielectrice au o structură moleculară sau ionică. Molecule la rândul lor constau din atomi care constau în rândul lor de electroni și nuclee încărcate pozitiv. Taxa totală care de particule încărcate negativ și pozitiv care formează dielectric, este zero. Un izolator perfect, constă numai din particule încărcate interconectate, care, în virtutea structurii spațiale a moleculelor pot forma dipoli electrici (molecule polare); purtatori de sarcina au în aceasta. Prin urmare, conductivitate electrică într-un off-dielectric perfectă. Sub influența tensiunii aplicate toate particule încărcate asociată dipoli ordonate deplasate din stările de echilibru la distanțe limitate și electrice dielectrice sunt aliniate de câmp. Ca rezultat al acestor procese este polarizat dielectric, apare un moment de dipol electric. deplasament ordonat asociat al particulelor încărcate și orientarea rezultatelor dipole în formarea materialului așa-numitul curenții de deplasare.

Capacitatea dielectrică polarizat de un câmp electromagnetic aplicat este proprietatea sa fundamentală. care au atât dielectrici reale și izolator perfect.

2.1. apel nominal. Bloc-posturi de curs anterior.

2.1.1. Legătură covalentă.

2.1.2. legătură ionică.

2.1.3. Caracteristicile dipol electric.

După cum se cunoaște molecule constau din atomi înconjurate de coji de electroni. Electronii pot fi distribuite uniform pe moleculă, sau se pot concentra pe oricare atomi. În primul caz, noi spunem că molecula non-polare. Exemplu - un atom de hidrogen sau heliu sau benzen moleculă moleculă. În al doilea caz, zona molecula formată cu sarcina pozitivă și negativă. În cazul în care o moleculă poate distinge direcția de-a lungul căreia mână posibilă o pentru a aranja sarcinile pozitive, iar pe de altă parte - negativ, atunci o astfel de moleculă este numită polară sau dipolar. De exemplu, molecula de acid clorhidric în care un electron este transferat într-un atom de hidrogen cu un atom de clor, clorul astfel încărcat negativ și hidrogen - pozitiv.

Polarizare - Acesta este un fenomen, atunci când, sub acțiunea unui câmp electric extern este legat de mișcarea limitată a particulelor încărcate și unele prin care se dispune în amenajarea unor dipoli care săvârșesc mișcare termică aleatoare. prin care un dielectric este format ca rezultat momentul dipol electric.

În absența unui câmp electric extern, toate particulele legate și libere încărcate ale dielectric și moleculele sale polare (dipolare), sunt aranjate astfel încât global dipol electric momentul cantități microscopice egale sau apropiate de zero. Sub influența unui câmp electric aplicat, toate particulele încărcate asociate sunt deplasate din pozițiile lor de echilibru pentru distanțe limitate. polarizarea dielectricului apare și momentul de dipol care rezultă devine diferită de zero.

Există două tipuri principale de polarizare ar trebui să se facă distincție. Primul tip de polarizare se produce în izolator sub influența unui câmp electric aproape instantaneu, fără disipare a energiei, adică exotermă. Se numește elastic polarizarea ilideformatsionnoy. Al doilea tip de polarizare crește și descrește lent și este însoțită de încălzire dielectrică. Al doilea tip de polarizare se numește relaxare. Tipul de Polarizare depinde în primul rând pe care particulele dielectrice, în mișcare, provocând polarizare și sunt deplasate cu orice distanță. Toate particulele dielectrice, care pot provoca disloce si polarizare, pot fi împărțite în două grupe elastic (strâns) legat și legat slab.

Tarifele sunt conectate elastic și un loc de echilibru despre care se efectuează mișcarea termică. Sub acțiunea câmpului electric sunt deplasate pe distanțe scurte: electronii sunt deplasate în interiorul unui atom sau ion atomi - în molecule, ioni - în rețeaua cristalină a celulelor unitare etc.

Particulele slab legate (de exemplu, ioni într-o rețea cristalină vag ambalate în corp sau structura amorfe defectelor) au mai multe poziții de echilibru în care sunt plasate la întâmplare și cu aceeași probabilitate. Particulele legate pot slab deplasa accidental între pozițiile de echilibru în timpul mișcării termice. Câmpul electric conferă astfel de tranziții caracter îndreptate. particule slab legate decalate are loc la distanțe mult mai mari decât taxele legate elastic.

Prin urmare, primul tip de polarizare este cauzată de procese care sunt asociate cu o polarizare particule de relaxare legat asociat cu elastic cheltuieli slab legate.

Prin tipuri de deformare de polarizare se referă de electroni și ioni.

1. Polarizarea electronică este în deplasarea elastică (deformare) a cochiliilor de electroni de atomi în raport cu nucleul (figura 3) și are loc în toate dielectrici. Timpul pentru a stabili acest tip de polarizare este extrem de mic (# 964 = 10 -14 - 10 -15 s). Indicatorii de polarizare electronică nu depinde de temperatura și frecvența tensiunii aplicate și odată cu creșterea dimensiunii atomice creștere proporțională cu cubul razei atomului.

2. ionic polarizare. Observate in forma cristalina si solide amorfe structura ionică (cuarț, azbest, mică, sticlă, etc.).

Destul de des, molecula dielectric este format din atomi de elemente chimice diferite, având diferite sarcini electrice. Ionii în rețeaua cristalină, transporta sarcinile electrice de polaritate diferită. Prin acțiunea unui câmp electric extern este compensat de o distanță de ioni în interiorul terenului zăbrele, adică Aceasta se produce de-a lungul deformarea elastică a rețelei cristaline (substanță amorfă - grilă aperiodice). De exemplu, sare de masă NaCl are o rețea cristalină cubică. Sub influența unui câmp electric extern, acest grilaj este deformat, celule individuale pierd forma cubica, aripioarele individuale cu zăbrele întinsă și comprimată. Indicatorii de polarizare ionică nu depinde de frecvența tensiunii, dar depinde liniar de temperatura materialului, deoarece există o legătură elastică între schimbarea ionilor de energie.

Pentru relaxare tipuri de polarizare includ:

3. Ion polarizare de relaxare. Se observă în sticlă, precum și substanțe cu un ambalaj vrac cu zăbrele (ceramica electrotehnice, azbest, marmura), când posturile vacante zăbrele individuale sunt neocupate. În absența unui câmp electric slab legat de ioni în mișcarea termică, se poate mișca între locuri de muncă, dar sub influența unei tranziții de câmp extern în direcția câmpului devine mai probabil că dă naștere la ioni dirijate tranziții. Ioni poate muta o distanță mai mare decât pasul rețelei cristaline. Cu creșterea temperaturii, polarizarea ion-relaxarea amplificat nonlinearly prin creșterea numărului de ioni implicați în mișcările.

4. polarizare Dipole-relaxare observate in dielectrici structurii moleculare, cu molecule polare în stare amorfă gazoasă, lichidă și solidă. Astfel de dielectrici moleculă chiar și în absența unui câmp electric extern au deja un permanent m momentul dipolar, (de exemplu, bifenili policlorurați, PVC etc.). Dipole polarizare relaxarea este mai poziția moleculelor dipolare (dipolare) săvârșesc mișcare termică ordonată. Acest tip de polarizare depinde de temperatura și frecvența tensiunii aplicate. Cu creșterea temperaturii, forțele intermoleculare sunt atenuate, reduse de substanță vâscozitate care îmbunătățește polarizarea dipol. O creștere suplimentară a temperaturii crește mișcarea termică și reduce efectul de orientare a câmpului. Dipol de polarizare astfel începe să scadă.