Физика диэлектриков - 13 стр.

UptoLike

Составители: 

13
рым запаздыванием релаксацией по отношению к изменению поля. Это
явление называется ионно-релаксационной поляризацией.
Время установления τ от 0,1 до нескольких секунд.
При установлении затрачивается энергия. Энергия рассеивается в
виде тепла, т.е. указанный вид поляризации вызывает диэлектрические по-
тери.
Математическое описание
Допустим, в некотором объеме диэлектрика имеем несколько слабо-
связанных ионов. Допустим, каждый ион может занимать только два по-
ложения равновесия.
U
0
U
1
U
X
1
2
δ
Рис.14. Энергетическая диаграмма в отсутствие электрического поля
В отсутствие электрического поля ионы совершают тепловые коле-
бания. При этом существует вероятность того, что энергия таких колеба-
ний превысит величину потенциального барьера и ион может перейти в
другое положение равновесия. Вероятность такого перехода равна:
kT
U
0
=
Π
где kпостоянная Больцмана;
Tтемпература в Кельвинах.
kT
U
e
0
1221
=Π=Π
Для простоты предполагаем, что перемещения возможны лишь в
шести основных взаимно перпендикулярных направлениях. Количество
ионов, перебрасываемых в любом из шести направлений пространства в
единицу времени, определяется как
kT
U
e
n
n
0
6
0
ν= (1)
где νчастота собственных тепловых колебаний.
В отсутствие электрического поля n
1-2
= n
2-1
= n. Накладываем элек-
трическое поле. Приложение электрического поля приводит к тому, что
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
            рым запаздыванием – релаксацией по отношению к изменению поля. Это
            явление называется ионно-релаксационной поляризацией.
                  Время установления τ от 0,1 до нескольких секунд.
                  При установлении затрачивается энергия. Энергия рассеивается в
            виде тепла, т.е. указанный вид поляризации вызывает диэлектрические по-
            тери.
                                    Математическое описание

                  Допустим, в некотором объеме диэлектрика имеем несколько слабо-
            связанных ионов. Допустим, каждый ион может занимать только два по-
            ложения равновесия.

                                  U



                                                                             U0
                                                       δ

                                  U1
                                             1                           2

                                                                              X
                  Рис.14. Энергетическая диаграмма в отсутствие электрического поля

                 В отсутствие электрического поля ионы совершают тепловые коле-
            бания. При этом существует вероятность того, что энергия таких колеба-
            ний превысит величину потенциального барьера и ион может перейти в
            другое положение равновесия. Вероятность такого перехода равна:
                                                               U0
                                                           −
                                               Π=e             kT

                   где k – постоянная Больцмана;
                       T – температура в Кельвинах.
                                                                        U0
                                                                    −
                                          Π1−2 = Π 2−1 = e              kT

                 Для простоты предполагаем, что перемещения возможны лишь в
            шести основных взаимно перпендикулярных направлениях. Количество
            ионов, перебрасываемых в любом из шести направлений пространства в
            единицу времени, определяется как
                                                         U
                                                 n0 − kT0
                                             n = νe                                 (1)
                                                  6
                 где ν – частота собственных тепловых колебаний.
                 В отсутствие электрического поля n 1-2 = n2-1 = n. Накладываем элек-
            трическое поле. Приложение электрического поля приводит к тому, что

                                                                                     13

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com