Основные определения
Поляризация – состояние диэлектрика, при котором элементарный объем материала приобретает электрический момент.
Возникновение электрического момента в диэлектрике может происходить под действием электрического поля, механических напряжений или спонтанно (самопроизвольно) в сегнетоэлектриках.
Поляризованность – количественная характеристика поляризации, определяющая ее интенсивность:
P = dp/dV– отношение электрического момента dpэлемента диэлектрика к объему этого элемента. [Кл/м2]. (поляризованность обозначают еще как J)
Поляризованность однородного плоского диэлектрика в равномерном электрическом поле = поверхностной плотности связанных зарядов.
P = e0(e-1)E = e0χE. –для большинства диэлектриков в слабых электрических полях.χ –диэлектрическая восприимчивость.
Р и Е- векторные величины, в изотропных диэлектриках их направления совпадают, а в анизотропных средах – нет, для них χ– тензорная характеристика.
В сильных электрических полях линейная зависимость между Р и Е может нарушаться. В сегнетоэлектриках – эта зависимость вообще нелинейна.
Любой диэлектрик с нанесенными на него электродами, включенный в электрическую цепь, можно рассматривать как конденсатор.
Q0 – заряд на обкладках конденсатора. Qд – заряд, возникающий на краях диэлектрика из-за поляризации в электрическом поле.
→ полный заряд конденсатора с диэлектриком:
Q = Q0 + Qд = e* Q0
(!) e -относительная диэлектрическая проницаемость – отношение суммарного заряда конденсатора с диэлектриком к заряду конденсатора в вакууме без диэлектрика м/у его обкладками.
e = Q/Q0 = (Qд+Q0)/Q0 = 1+ Qд/Q0
eа = ee0 –абсолютная диэлектрическая проницаемость.e0 =8.854*10-12 Ф/м – электрическая постоянная.