Сегнетоэлектрики, пьезоэлектрики.
Условия на границе раздела двух диэлектрических сред.
Конденсаторы, энергия электростатичекого поля.
Электрическая емкость уединенного проводника.
Проводники в электростатическом поле, электростатическая индукция.
Сегнетоэлектрики, пьезоэлектрики, электреты.
Условия на границе раздела двух диэлектрических сред.
Тема 1.Электростатика
Лекция №3
Определение 1.
Вектором электрического смещения называется вектор, который для электрически изотропной среды, по определению, будет равен
Единица электрического смещения — Кулон на метр в квадрате (Кл/м2).
Рассмотрим связь между векторами Е и D на границе раздела двух однородных изотропных диэлектриков (диэлектрические проницаемости которых e1 и e2) при отсутствии на границе свободных зарядов (рисунок слева).
Построим вблизи границы раздела диэлектриков 1 и 2 небольшой замкнутый прямоугольный контур ABCDA длины 
, ориентировав его так, как показано на рисунке.
Согласно теореме о циркуляции вектора Епо произвольному замкнутому контуру ABCDA, охватывающему границу раздела диэлектриков 1
2, записываем, что 
откуда при достаточно малых ВС и DA 
и
(1)
Примечания. 1.
касательные составляющие вектора электрической
напряжённости – Е (проекции на стороны контура– АВ и CD )
2.Знаки интегралов поАВ и CD разные, так как направления
интегрирования противоположны.
Заменив, согласно определению вектора смещения, проекции вектора Е проекциями вектора – D, деленными на (e0·e), получим, что
(2)
С помощью аналогичных модельных рассуждений, но уже для нормальных составляющих вектора смещения – 
, можно получить, что
(3)
Заменив, согласно определению, проекции вектора D проекциями вектора Е, умноженными на (e0·e), получим, что
(4)
Соотношения (1)÷(4) представляют собой граничные условия для векторов напряжённости и смещения электрического поля на границе раздела двух диэлектрических сред
Определение 1.
Сегнетоэлектрики — это диэлектрики, обладающие в определенном интервале температур спонтанной (самопроизвольной) поляризованностью, т. е. поляризованностью в отсутствие внешнего электрического поля (например,титанат бария ВаТiO3).
При отсутствии внешнего электрического поля сегнетоэлектрик представляет собой как бы мозаику из доменов — областей с различными направлениями поляризованности.
Это схематически показано на примере титаната бария (рисунок слева), где стрелки и знаки 
(
к плоскости чертежа – «к нам»), Å (к плоскости чертежа – «от нас») указывают
направление вектора Р.
Так как в смежных доменах эти направления различны, то в целом дипольный момент диэлектрика равен нулю.
При внесении сегнетоэлектрика во внешнее поле происходит переориентация дипольных моментов доменов по условной полярности внешнего поля, а возникшее при этом суммарное электрическое поле доменов будет поддерживать их некоторую ориентацию и после прекращения действия внешнего поля.
Основные свойства:
· сегнетоэлектрики имеют аномально большие значения диэлектрической проницаемости (для сегнетовой соли, например, emax»104);
· сегнетоэлектрические свойства сильно зависят от температуры, для каждого сегнетоэлектрика имеется определенная температура, выше которой его необычные свойства исчезают и он становится обычным диэлектриком (эта температура называется точкой Кюри);
· диэлектрическая проницаемость e сегнетоэлектриков зависит от напряженности Еполя в веществе, в то время как для других диэлектриков эти величины являются характеристиками вещества.
Определение 2.
Пьезоэлектрики — это кристаллические диэлектрики, в которых при сжатии или растяжении в определенных направлениях возникает электрическая поляризация даже в отсутствие внешнего электрического поля (прямой пьезоэффект).
Примечание.Наблюдается и обратный пьезоэффект — появление механической
деформации под действием электрического поля.
Для практики представляют интерес,так называемые,электреты — это диэлектрики, длительно сохраняющие поляризованное состояние после снятия внешнего электрического поля (электрические аналоги постоянных магнитов!).