Электродинамика. Нетребко Н.В - 42 стр.

UptoLike

§3.Проводники и диэлектрики в электрическом поле
42
количественной характеристики вводят вектор поляризации
P
. В случае
одинаковых диполей
e
pnP = , (3.1)
где n - число диполей-молекул в единице объема вещества, а
e
p -
дипольный момент одного диполя. В не очень сильных электрических полях
для большинства материальных сред вектор поляризации пропорционален
напряженности поля
E
r
(такие среды относят к линейным)
EP
0
χε
= . (3.2)
Постоянная
χ
называется диэлектрической восприимчивостью
диэлектрика.
Существуют, однако, среды (например сегнетоэлектрики), в
которых связь между
Р и
Е существенно нелинейна. В сильных полях
поляризация этих сред насыщается и перестает зависеть от внешнего поля.
В некоторых случаях для таких диэлектриков вектор Р можно считать
постоянным независимо от полязамороженная» поляризация).
Кроме вектора напряженности
E
в теории электричества вводят
вектор индукции электрического поля
D
:
(
)
EEPED
000
1
εεχεε
=+=+= . (3.3)
Безразмерная постоянная ε >1 называется диэлектрической
проницаемостью вещества.
Теорема Гаусса. В электростатическом поле поток вектора
индукции через любую замкнутую поверхность равен сумме свободных
зарядов, заключенных внутри этой поверхности:
=
i
qdSD , (3.4)
или в дифференциальной форме
42                     §3.Проводники и диэлектрики в электрическом поле

количественной характеристики вводят вектор поляризации P . В случае
одинаковых диполей

        P = n pe ,                                                (3.1)

где n - число диполей-молекул в единице объема вещества, а p e -
дипольный момент одного диполя. В не очень сильных электрических полях
для большинства материальных сред вектор поляризации пропорционален
                   r
напряженности поля E (такие среды относят к линейным)

        P = χε 0 E .                                              (3.2)


Постоянная      χ       называется       диэлектрической   восприимчивостью
диэлектрика.
       Существуют, однако, среды (например сегнетоэлектрики), в
которых связь междуР иЕ существенно нелинейна. В сильных полях
поляризация этих сред насыщается и перестает зависеть от внешнего поля.
В некоторых случаях для таких диэлектриков вектор Р можно считать
постоянным независимо от поля («замороженная» поляризация).
       Кроме вектора напряженности E в теории электричества вводят
вектор индукции электрического поля D :

        D = ε 0 E + P = ε 0 (1 + χ )E = εε 0 E .                  (3.3)

Безразмерная    постоянная     ε   >1    называется диэлектрической
проницаемостью вещества.
        Теорема Гаусса. В электростатическом поле поток вектора
индукции через любую замкнутую поверхность равен сумме свободных
зарядов, заключенных внутри этой поверхности:

        ∫ DdS = ∑ qi ,                                            (3.4)


или в дифференциальной форме