Основы диэлектрической спектроскопии. Гусев Ю.А. - 13 стр.

UptoLike

Составители: 

13
11
0
==
εχ
C
C
; (1.18)
1
=
ε
χ
; (1.19)
1
+
=
χ
ε
. (1.20)
Диэлектрическая восприимчивость χ характеризует способность всего объема
диэлектрика поляризоваться в электрическом поле единичной напряженности.
Установим связь между напряженностью среднего макроскопического поля Е,
внешним электрическим полем Е
0
, поляризацией Р, диэлектрической
проницаемостью ε и диэлектрической восприимчивостью χ.
На основании уравнений (1.11) и (1.16) имеем
EE )1(
1
=
ε
. (1.21)
Так как напряженность поля связанных зарядов
00
1
εε
σ
P
E =
= , (1.22)
где ε
0
электрическая постоянная, то с учетом (1.19), (1.21) и (1.22) имеем
EEP
00
)1(
χ
ε
ε
ε
=
=
, (1.23)
или
EEP
00
ε
ε
ε
=
. (1.24)
Для характеристики электрического поля в диэлектрике вводят вектор
электрической индукции (вектор электрического смещения)
D
r
:
ED
r
r
εε
0
= ; (1.25)
из (1.23), (1.24) и (1.25) получаем в векторной форме
EEEDP
r
r
r
rr
000
)1(
χεεεε
=== ; (1.26)
PED
r
r
r
+=
0
ε
, (1.27)
Найдем связь между поверхностной плотностью σ зарядов на пластинах
конденсатора с поверхностной плотностью σ' связанных зарядов на плоских гранях
диэлектрика.
Напряженность поля, создаваемого свободными зарядами на пластинах
конденсатора,
                                         C
                                   χ=       −1 = ε −1 ;       (1.18)
                                         C0


                                     χ = ε −1 ;           (1.19)


                                      ε = χ +1 .          (1.20)

     Диэлектрическая восприимчивость χ характеризует способность всего объема
диэлектрика поляризоваться в электрическом поле единичной напряженности.
     Установим связь между напряженностью среднего макроскопического поля Е ,
внешним электрическим полем Е 0 , поляризацией Р , диэлектрической
проницаемостью ε и диэлектрической восприимчивостью χ.
     На основании уравнений (1.11) и (1.16) имеем

                                  E1 = (ε − 1) E .    (1.21)

Так как напряженность поля связанных зарядов

                                         σ′ P
                                  E1 =     =   ,       (1.22)
                                         ε0 ε0

где ε0 — электрическая постоянная, то с учетом (1.19), (1.21) и (1.22) имеем

                                P = (ε − 1)ε 0 E = χε 0 E ,      (1.23)


                           или P = ε 0εE − ε 0 E .              (1.24)

     Для характеристики электрического поля в диэлектрике вводят вектор
                                                        r
электрической индукции (вектор электрического смещения) D :
                                 r       r
                                 D = ε 0εE ;            (1.25)


из (1.23), (1.24) и (1.25) получаем в векторной форме

                         r r         r              r        r
                         P = D − ε 0 E = (ε − 1)ε 0 E = χε 0 E ; (1.26)

                          r     r r
                          D = ε0E + P ,                          (1.27)

     Найдем связь между поверхностной плотностью σ зарядов на пластинах
конденсатора с поверхностной плотностью σ' связанных зарядов на плоских гранях
диэлектрика.
     Напряженность поля, создаваемого свободными зарядами на пластинах
конденсатора,



                                                                               13