ВУЗ:
Составители:
4
молекулы бензола C
6
H
6
неполярны (плоское шестичленное кольцо), а после
замены одного атома водорода на нитрогруппу NO
2
получается нитробензол
C
6
H
5
-NO
2
с P
n
=1.3⋅10
-29
Кл⋅м (это весьма большое значение).
Если диэлектрик состоит из неполярных молекул, то в электрическом
поле конденсатора происходит электронная поляризация. Это смещение
электронных орбит относительно положительно заряженного ядра, за время
10
-14
- 10
-5
с, что сравнимо с периодом световых колебаний. Электронная
поляризация вызывает появление в молекулах индуцированного дипольного
момента, но не сопровождается рассеиванием энергии в виде тепла, её считают
безынерционной. Она наблюдается без осложнения другими видами
поляризации у таких веществ неполярного строения, как полиэтилен,
фторопласт, парафин, бензол, полистирол и др.
Ионная поляризация происходит
в веществах с ионными связями, это
смещение друг относительно друга разноименно заряженных ионов. Центры
положительных и отрицательных зарядов ячейки, совпадающие до приложения
электрического поля раздвигаются на некоторые расстояния, ячейка
приобретает индуцированный электрический момент. Ионная поляризация
устанавливается за время порядка 10
-13
-10
-14
с и считается также мгновенной.
Она характерна для веществ ионного строения, например хлорида натрия,
кварца, корунда, слюды и других.
К видам поляризации, связанным с рассеиванием энергии, относятся
дипольно-релаксационная, ионно-релаксационная, электронно-релаксационная,
резонансная, структурная (миграционная), спонтанная, остаточная..
Дипольно-релаксационная поляризация возникает у веществ, имеющих
дипольное строение. К ним относятся: поливинилхлорид
, фенол-
формальдегидные смолы, полиметилметакрилат (оргстекло), полиамиды и др.
Вещества полярного строения состоят из дипольных (полярных)
молекул, находящихся в хаотическом тепловом движении, или из полимерных
молекул, содержащих полярные группы атомов, дипольные моменты которых
не компенсируют друг друга. При наложении поля полярные молекулы (или
полярные группы атомов) ориентируются по направлению поля. Как
связанная
на своей природе с тепловым движением молекул, дипольно-релаксационная
поляризация зависит от температуры. В простейшем виде она проявляется в
газах, жидкостях и аморфных вязких веществах. В кристаллах (при
температурах ниже точки плавления) диполи молекул «заморожены» и не могут
ориентироваться.
Процесс установления дипольно-релаксационной поляризации после
включения поля требует большого
времени. Поляризованность Р
др
дипольно-
релаксационной поляризации за время t с момента снятия приложенного
напряжения уменьшается по экспоненциальному закону:
P
др
( t ) = Pдр
(0)
⋅
exp (-t/
τ
).
Постоянная времени
τ
называется временем релаксации (т.е. рассасывания,
снятия повернутого состояния) дипольной поляризации. Если период
приложенного переменного напряжения меньше
τ
, то диполи не успевают
ориентироваться вслед за полем, и дипольная поляризация не даёт вклада в
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- …
- следующая ›
- последняя »
