Физика диэлектриков. Щербаченко Л.А. - 4 стр.

UptoLike

Составители: 

4
Поляризация диэлектриков
Поляризованность диэлектрика в электрическом поле
Частицы (атомы, молекулы, ионы) диэлектрика под действием элек-
трического поля превращаются в диполи, вследствие раздвижения поло-
жительных и отрицательных зарядов, из которых построены эти частицы.
Неравномерность распределения заряда в диэлектрике, вызванная пере-
мещением заряженных частиц в ограниченных областях под действием
поля, равнозначна образованию некоторых диполей. Наконец, под дей-
ствием поля происходит ориентация полярных молекул, если таковые
содержатся в диэлектрике. Результат ориентации можно рассматривать
как образование в диэлектрике диполей, оси которых расположены по
направлению поля. Дипольный момент каждого такого диполя должен
быть равен проекции дипольного момента полярной молекулы на на-
правление поля.
Таким образом, действие всех разнообразных типов поляризации
диэлектрика можно свести, в конечном итоге, к образованию в ди-
электрике некоторого числа диполей, оси которых расположены по на-
правлению поля. При этом положительные полюсы всех этих диполей
оказываются сдвинутыми в направлении поля, а отрицательные в
противоположном направлении.
В связи с этим целесообразно характеризовать поляризованный ди-
электрик некоторой векторной величиной, связанной с дипольным
моментом каждого диполя и с плотностью диполей. Эта величина,
равная сумме всех дипольных моментов, образованных в диэлек-
трике под действием электрического поля, в единице объёма диэлектри-
ка, называется электрическим или дипольным моментом диэлектрика.
Обозначим электрический момент единицы объёма через
P
r
. То-
гда
=
=
n
i
i
pP
1
r
r
, (1)
где m
r
элементарный дипольный момент, образованный под дей-
ствием поля в диэлектрике,
n
число диполей в 1 см
3
диэлектрика.
Ввиду того, что все элементарные дипольные моменты, образо-
ванные под действием поля в диэлектрике, имеют одно и то же на-
правление направление поля, векторную сумму (1) можно заменить
скалярной суммой.
Если число поляризующихся частиц в единице объёма диэлек-
трика равно
n
и средний дипольный момент каждой частицы, обра-
зованный под действием поля, равен
m
, то
npP
=
(2)
Очевидно, что чем сильнее поляризован диэлектрик, тем больше
электрический момент единицы объёма
P
r
.
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
                                      Поляризация диэлектриков

                      Поляризованность диэлектрика в электрическом поле

                  Частицы (атомы, молекулы, ионы) диэлектрика под действием элек-
            трического поля превращаются в диполи, вследствие раздвижения поло-
            жительных и отрицательных зарядов, из которых построены эти частицы.
            Неравномерность распределения заряда в диэлектрике, вызванная пере-
            мещением заряженных частиц в ограниченных областях под действием
            поля, равнозначна образованию некоторых диполей. Наконец, под дей-
            ствием поля происходит ориентация полярных молекул, если таковые
            содержатся в диэлектрике. Результат ориентации можно рассматривать
            как образование в диэлектрике диполей, оси которых расположены по
            направлению поля. Дипольный момент каждого такого диполя должен
            быть равен проекции дипольного момента полярной молекулы на на-
            правление поля.
                  Таким образом, действие всех разнообразных типов поляризации
            диэлектрика можно свести, в конечном итоге, к образованию в ди-
            электрике некоторого числа диполей, оси которых расположены по на-
            правлению поля. При этом положительные полюсы всех этих диполей
            оказываются сдвинутыми в направлении поля, а отрицательные – в
            противоположном направлении.
                  В связи с этим целесообразно характеризовать поляризованный ди-
            электрик некоторой векторной величиной, связанной с дипольным
            моментом каждого диполя и с плотностью диполей. Эта величина,
            равная сумме всех дипольных моментов, образованных в диэлек-
            трике под действием электрического поля, в единице объёма диэлектри-
            ка, называется электрическим или дипольным моментом диэлектрика.
                                                                           r
                  Обозначим электрический момент единицы объёма через P . То-
            гда
                   r n r
                   P = ∑ pi ,                                                      (1)
                       i =1
                         r
                 где m – элементарный дипольный момент, образованный под дей-
            ствием поля в диэлектрике, n – число диполей в 1 см 3 диэлектрика.
                 Ввиду того, что все элементарные дипольные моменты, образо-
            ванные под действием поля в диэлектрике, имеют одно и то же на-
            правление – направление поля, векторную сумму (1) можно заменить
            скалярной суммой.
                 Если число поляризующихся частиц в единице объёма диэлек-
            трика равно n и средний дипольный момент каждой частицы, обра-
            зованный под действием поля, равен m , то
                 P = p⋅n                                                   (2)
                 Очевидно, что чем сильнее поляризован
                                                  r
                                                        диэлектрик, тем больше
            электрический момент единицы объёма P .
                                                                                         4

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