Физика диэлектриков. Щербаченко Л.А. - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ИГУ | Иркутск

Составители: 

Рубрика: 

15
Тогда
3
n
молекул, ориентированных по оси
x
, не будут подвержены
действию вращающего момента внешнего поля;
3
2n
молекул, ориентиро-
ванных по осям
y
и
z
, повернутся на некоторый малый угол (
1
θ
– см. вы-
ше).
Вследствие этого каждая полярная молекула из этих
3
2n
молекул бу-
дет обладать поляризуемостью, которая может быть определена по форму-
ле (15а), так как углы между полем и осями
y
и
z
равны
2
π
.
Электрический момент единицы объёма оказывается равным
nE
U
EnP
0
2
0
max,
3
2
3
2
µ
α
µ
==
r
(16)
Эквивалентная поляризуемость каждой из
n
молекул в
1
3
см
диэлек-
трика оказывается равной
0
2
0
max,,
3
2
3
2
U
экв
µ
αα
µµ
== . (17)
Таким образом, поляризация упруго связанных полярных молекул
зависит не только от величины электрического момента каждой молекулы
0
µ
, но и от энергии межмолекулярных связей
0
U .
Время установления поляризации упруго связанных полярных мо-
лекул порядка
13
10
−
сек.
Поляризация, зависящая от теплового движения
Общие замечания
Рассмотрим теперь поляризацию, которая хотя и обусловливается
действием электрического поля, но зависит от теплового движения частиц.
В любом диэлектрике имеется определённое количество заряженных
частиц, которые относительно слабо связаны с окружающими частицами.
Эти заряженные частицы при своём тепловом движении перемещаются на
расстояния, сравнимые или большие размеров молекул.
Электрическое поле вносит некоторый порядок в хаотическое дви-
жение заряженных частиц. В результате этого в диэлектрике устанавлива-
ется асимметричное распределение зарядов, создающее в диэлектрике не-
который электрический момент. Такое распределение слабо связанных за-
ряженных частиц в диэлектрике является поляризацией, которая сильно
зависит от интенсивности теплового движения, т.е. от температуры.
Частицами, которые реагируют на внешнее электрическое поле, мо-
гут быть полярные молекулы, группы молекул, объединённые в более или
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
                       n
                   Тогда молекул, ориентированных по оси x , не будут подвержены
                       3
                                                           2n
            действию вращающего момента внешнего поля;        молекул, ориентиро-
                                                            3
            ванных по осям y и z , повернутся на некоторый малый угол ( θ1 – см. вы-
            ше).
                                                                                    2n
                   Вследствие этого каждая полярная молекула из этих                   молекул бу-
                                                                                     3
            дет обладать поляризуемостью, которая может быть определена по форму-
                                                                              π
            ле (15а), так как углы между полем и осями y и z равны              .
                                                                              2
                   Электрический момент единицы объёма оказывается равным
                   r 2                2 µ 02
                   P = nα µ , max E =        nE                                              (16)
                      3               3 U0
                 Эквивалентная поляризуемость каждой из n молекул в 1 см 3 диэлек-
            трика оказывается равной
                                2           2 µ 02
                   α µ , экв   = α µ ,max =        .                                         (17)
                                3           3 U0
                    Таким образом, поляризация упруго связанных полярных молекул
            зависит не только от величины электрического момента каждой молекулы
            µ 0 , но и от энергии межмолекулярных связей U 0 .
                    Время установления поляризации упруго связанных полярных мо-
            лекул порядка 10 −13 сек.


                               Поляризация, зависящая от теплового движения

                                                       Общие замечания

                  Рассмотрим теперь поляризацию, которая хотя и обусловливается
            действием электрического поля, но зависит от теплового движения частиц.
                  В любом диэлектрике имеется определённое количество заряженных
            частиц, которые относительно слабо связаны с окружающими частицами.
            Эти заряженные частицы при своём тепловом движении перемещаются на
            расстояния, сравнимые или большие размеров молекул.
                  Электрическое поле вносит некоторый порядок в хаотическое дви-
            жение заряженных частиц. В результате этого в диэлектрике устанавлива-
            ется асимметричное распределение зарядов, создающее в диэлектрике не-
            который электрический момент. Такое распределение слабо связанных за-
            ряженных частиц в диэлектрике является поляризацией, которая сильно
            зависит от интенсивности теплового движения, т.е. от температуры.
                  Частицами, которые реагируют на внешнее электрическое поле, мо-
            гут быть полярные молекулы, группы молекул, объединённые в более или


                                                                                                15

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

Страницы