Диэлектрики в электрическом поле

Диэлектрики – это вещества в которых отсутствуют свободные электрические заряды. Заряды в диэлектрике связанные с веществом неотделимы от него, поэтому они называются связанными электрическими зарядами.

Диэлектрики бывают

· полярные

· неполярные

в неполярных диэлектриках положительные и отрицательные заряды пространственно разделены.

Под действием электрического поля эти молекулы деформируются. Положительные заряды смещаются по направлению поля, а отрицательные в противоположном направлении.

В неполярных диэлектриках положительные и отрицательные заряды в молекулах пространственно раздельные и имеют собственный дипольный момент.

Однако дипольные моменты молекул ориентированы хаотически. Поэтому дипольный момент любого объёма вещества равны 0.

Поляризацией диэлектриков называется процесс появления ориентированных диполей во внешнем электрическом поле.

Вектором поляризации Р – называются дипольный момент единицы объёма вещества.

P = ∑ P_i / V (2,5)

P_i – дипольный момент одной молекулы

V – рассматриваемый объём вещества.

Суммирование проводится по всем дипольным моментам молекул в данном объёме вещества.

Поместим диэлектрик во внешнее электрическое поле.

Под действием электрического поля молекулы неполярных диэлектриков деформируются, а молекулы полярных диэлектриков ориентируются т.к. показано на рисунке.

В результате на поверхности диэлектрика появляются связанные заряды, которые образуют своё электрическое поле.

Е – это собственное электрическое поле складывалось во внешнем электрическом поле.

Е₀ + Е’ = Е (2,6)

Т.к. Е₀ и Е’ направлены навстречу друг другу, то электрическое поле в диэлектрике ослабляется.

ε = Е₀ / Е (2,7)

ε – показывает во сколько раз напряжённость электрического поля в диэлектрике меньше чем электрическое поле в вакууме показываются диэлектрической проницаемостью среды.

 

Вопрос №4