Физика диэлектриков - 15 стр.

UptoLike

Составители: 

15
1.2.5. Дипольно-релаксационная поляризация
В чистом виде дипольно-релаксационная поляризация проявляется в
жидких, газообразных и аморфных полярных диэлектриках. Физическая
суть этого вида поляризации заключается в ориентации диполей в направ-
лении электрического поля с некоторым запаздыванием (релаксацией) от-
носительно времени изменения электрического поля.
При снятии электрического поля диполи не возвращаются момен-
тально, под действием теплового колебания возобновляется хаос.
Математическое описание
Пусть имеется n
0
связанных диполей. Пусть диполь может ориенти-
роваться только в двух направлениях: по полю и против поля.
U
0
U
1
U
X
1
2
δ
Рис.16. Энергетическая диаграмма в отсутствие электрического поля
Существует определенная вероятность того, что в результате тепло-
вого движения диполь приобретет такую энергию, которая будет выше по-
тенциального барьера U
0
и позволит ему сориентироваться в другом на-
правлении. Вероятность такого перехода определяется статистикой Больц-
мана:
kT
U
0
=
Π
где kпостоянная Больцмана;
Tтемпература в Кельвинах.
В отсутствии электрического поля величина потенциального барьера
U
0
одна и та же, поэтому вероятность ориентации диполя по полю и про-
тив поля одинакова:
kT
U
e
0
1221
=Π=Π
Количество диполей ориентированных в любом из направлений
трехмерного пространства будет равно:
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
                           1.2.5. Дипольно-релаксационная поляризация

                  В чистом виде дипольно-релаксационная поляризация проявляется в
            жидких, газообразных и аморфных полярных диэлектриках. Физическая
            суть этого вида поляризации заключается в ориентации диполей в направ-
            лении электрического поля с некоторым запаздыванием (релаксацией) от-
            носительно времени изменения электрического поля.
                  При снятии электрического поля диполи не возвращаются момен-
            тально, под действием теплового колебания возобновляется хаос.

                                       Математическое описание

                 Пусть имеется n0 связанных диполей. Пусть диполь может ориенти-
            роваться только в двух направлениях: по полю и против поля.

                                  U



                                                                             U0
                                                       δ

                                  U1
                                             1                          2

                                                                              X
                  Рис.16. Энергетическая диаграмма в отсутствие электрического поля

                  Существует определенная вероятность того, что в результате тепло-
            вого движения диполь приобретет такую энергию, которая будет выше по-
            тенциального барьера U0 и позволит ему сориентироваться в другом на-
            правлении. Вероятность такого перехода определяется статистикой Больц-
            мана:
                                                               U0
                                                           −
                                               Π=e             kT

                  где k – постоянная Больцмана;
                      T – температура в Кельвинах.
                  В отсутствии электрического поля величина потенциального барьера
            U0 одна и та же, поэтому вероятность ориентации диполя по полю и про-
            тив поля одинакова:
                                                                        U0
                                                                    −
                                        Π 1−2 = Π 2−1 = e               kT

                 Количество диполей ориентированных в любом из направлений
            трехмерного пространства будет равно:
                                                                                   15

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