Электрическая индукция

Явление возникновения на противоположных поверхностях нейтрального проводника зарядов при помещении этого проводника в электрическое поле, называется электростатической индукцией.

Смещение положительных и отрицательных зарядов диэлектрика в разные стороны называют электрической поляризацией.

Поляризация диэлектриков возникает при помещении их в электрическое поле.

Диполь – два равных по величине и противоположных по знаку заряда, расположенных на малом расстоянии друг от друга и ведущих себя, как одно целое (l<<r).

При таких условиях создается в пространстве поле :

;

- дипольный момент.

Если один заряд помещаем в поле Е, то сила равна: , диполь поместили в электрическое поле. Пара сил стремится расположить диполь по полю:

Диэлектрик можно рассматривать, как вакуум, заполненный диполями. Внутри диэлектриков возникает поле.

- относительная диэлектрическая проницаемость.

Реально диэлектрики существуют как полярные, так и неполярные.

В качестве характеристики используется вектор поляризации – суммарный дипольный момент единицы объема диэлектрика. Если вектор поляризации - неполярный, если - в исходный момент, то полярный диэлектрик.

Сегнетоэлектрики (ферромагнетики): кристаллы с резко выраженными анизотропными свойствами (фосфат калия, сегнетова соль, метотитанат бария).

Свойства:

1. e~ в некоторых интервалах температур.

2. Имеется критическая точка Кюри (Температура Кюри). Превышая эту температуру, сегнетоэлектрик превращается в диэлектрик.

3. Диэлектрический гистерезис.

- вектор электрической индукции.

Поле электрической индукции характеризует поле внутри диэлектрика.

– остаточная поляризация.

Чтобы ликвидировать , нужно приложить внешнее поле другого направления (коэрцитивная сила).

В качестве наполнителя конденсаторов применяют сегнетоэлектрики.

.

Пьезоэлектрики (кварц, турманин) – ионные кристаллы, внутреннее строение можно представить в виде решетки с положительными и отрицательными ионами.

При сжатии или растяжении таких кристаллов на противоположных поверхностях образуются противоположные заряды.

Если же к концам такого образца приложить внешнее напряжение, то образец сожмется, или растянется в зависимости от полярности.

Пироэлектрики – при нагревании кристалл поляризуется.

Электреты – диэлектрики, сохраняющие длительную поляризацию (полимеры, форфор, керамика). Также существуют и механо-, фото-, радиа-, магнито-, трибо. Используются как источники постоянного тока в микрофонах, телефонах, датчиках.

У некоторых тел существуют домены (в любой области своя поляризация). Если такое тело поместить в поле, то границы между доменами могут смещаться.