Физика диэлектриков. Щербаченко Л.А. - 28 стр.

            поле однородно, как произведение P на объём диэлектрика V = lS .
                   M = P ⋅ lS                                                (38)
                   где l – длина диэлектрика в направлении поля, а S – площадь се-
            чения.
                 Тот же электрический момент M можно получить, помножив по-
            верхностный связанный заряд Q , который неизбежно имеет место при лю-
            бой поляризации, на длину l диэлектрика в направлении поля (рис.8):
                   M = Ql
                   Следовательно,
                                       Q
                   P ⋅ Sl = Ql ; P =     =σ                                           (39)
                                       S
                  где σ – плотность поверхностного заряда на поверхностях диэлек-
            трика, перпендикулярных полю.
                  Таким образом, всякий поляризованный диэлектрик можно заменить
            неполяризованным диэлектриком, поверхности которого несут некоторый
            поверхностный заряд. Это означает, что поляризация диэлектрика эквива-
            лентна образованию некоторого заряда на его поверхности.
                                              Если       поверхность        диэлектрика   не
                                        перпендикулярна полю, то плотность заряда,
                                        возникновение             которого      эквивалентно
                                        поляризации,        связана       с    электрическим
                                        моментом единицы объёма несколько сложнее
                                        (рис.9). Электрический момент диэлектрика M
                                        по-прежнему равен M = P ⋅ V = Q ⋅ l (где V –
                                        объём диэлектрика).
                     Рис.9                    Однако объём диэлектрика V равен длине
                                        его в направлении поля, умноженной на
            площадь проекции торцевой поверхности на плоскость, перпендикуляр-
            ную полю V = lS ′ . Легко видеть, что S ′ = S cos ϕ , где ϕ – угол между направ-
            лением нормали к торцевой поверхности диэлектрика и направлением по-
            ля. Таким образом,
                        Ql      Q     σ
                   P=       =       =      ; σ = P cos ϕ                              (40)
                        lS ′ S cos ϕ cos ϕ
                                              На      поверхности       диэлектрика,
                                        перпендикулярной полю, плотность заряда
                                        максимальна; на поверхности, параллельной
                                        полю, плотность заряда равна нулю.Пользуясь
                                        величиной плотности заряда на поверхности
                                        поляризованного диэлектрика, можно уста-
                                        новить, как влияет поляризация диэлектрика
                                        на напряжённость электрического поля.
                    Рис.10                    Пусть    диэлектрик    находится     в
            электрическом поле, напряжённость которого в вакууме (т.е. при отсутст-
            вии диэлектрика) равна E 0 . Поляризация диэлектрика, как мы видели, эк-

                                                                                         28

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