Материаловедение. Варжицкий Л.А. - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СамГУПС | Самара

Составители: 

Рубрика: 

,
1
00
εκ
EE
E =
+
=
где ε = 1+к – диэлектрическая проницаемость среды.
Таким образом, поле связанных зарядов ослабляет исходное поле в (1+ k)
раз.
Величину ε = 1+к называют диэлектрической проницаемостью вещества
.
Она является безразмерной, положительной и показывает, во сколько раз
снижается напряжённость исходного электрического поля Е
0
в результате
поляризации диэлектрика.
В электродинамике используется понятие вектора электрического смещения D:
D = ε
0
εE,
который определяет поле как в случае вакуума, так и в случае диэлектрика.
Так как ε = 1+k, а P = kεE, то для смещения D справедливо ещё одно соотношение:
D = ε
0
(1+k)E = ε
0
E + ε
0
kE = ε
0
E + P,
из которого следует, что смещение описывает электрическое поле, обусловленное
свободными зарядами, но при таком их распределении в пространстве, какое образуется при
наличии в нём диэлектрика. В отличие от вектора Е, вектор смещения D не претерпевает
разрыва на границе раздела диэлектриков.
Значение диэлектрической проницаемости в зависимости от структуры
диэлектрика и внешних условий (температура, частота поля) лежит в диапазоне
от нескольких единиц для неполярных диэлектриков до ста тысяч для некоторых
сегнетоэлектриков. Типичные значения
ε и других характеристик для некоторых
диэлектриков даны в таблице 1.
Значительный разброс значений ε объясняется тем, что в разных веществах
основной вклад в диэлектрическую проницаемость дают различные механизмы
поляризации. В ионных кристаллах наиболее существенна ионная поляризация,
а в ковалентных кристаллах, где основной вклад в поляризацию даёт
перераспределение валентных электронов, - деформационная. Большой
вклад
в диэлектрическую проницаемость даёт ориентационная поляризация. Поэтому
в полярных диэлектриках ε сравнительно велика, например, для целлюлозы она
составляет 6,5.
Сегнетоэлектрики (сегнетова соль, титанат бария и другие) имеют очень
большие значения ε (десятки тысяч), явно выраженную зависимость свойств от
частоты и напряжённости электрического поля, гистерезис.

Страницы