Полярные и неполярные молекулы

Если центры + и – зарядов совпадают, то такие молекулы называются неполярными. Если центры + и – зарядов не совпадают, то такие молекулы называются полярными.

НЕПОЛЯРНЫЕ МОЛЕКУЛЫ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ В электрическом поле + заряды смещаются по полю, а – против поля. Оказывается, что во многих случаях расстояние l между центрами + и – в неполярных молекулах увеличивается пропорционально величине электрического поля l~E

Поскольку под действием электрического поля изменяется состояние неполярного диэлектрика, этот процесс называется деформационной поляризацией. Говорят, что неполярные молекулы в электрическом поле ведут себя как упругий диполь.

ПОЛЯРНЫЕ МОЛЕКУЛЫ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ Газообразное состояние. В газообразном состоянии, как правило, молекулы находятся на достаточно большом расстоянии по сравнению с их размерами и участвуют в тепловом хаотическом движении. Каждая полярная молекула имеет дипольный момент _i. Однако из-за наличия хаотического теплового движения суммарный дипольный момент совокупности полярных молекул равен нулю.

Жидкое состояние. Для жидкого состояния вещества характерно наличие ближнего порядка. Из принципа минимума потенциальной энергии следует, что + одного диполя «прилипает» к – соседнего диполя. Каждая полярная молекула имеет дипольный момент _i.Однако из-за принципа min W_p суммарный дипольный момент совокупности полярных молекул равен нулю. Эти молекулы также участвуют в тепловом, хаотическом движении.

Полярные молекулы, попадая в электрическое поле, испытывают два противоположных воздействия: - ориентирующее воздействие электрического поля - и дезориентирующее воздействие теплового, хаотического движения. Оказывается, что во многих случаях из-за борьбы этих воздействий, суммарный дипольный момент совокупности полярных молекул пропорционален напряженности поля. В случае кристаллических диэлектриков, имеющих ионное строение, электрическое поле приводит к смещению положительных ионов в направлении и отрицательных – в противоположную сторону. В электрическом поле дипольный момент кристаллического диэлектрика направлен вдоль поля и пропорционален величине его напряженности. Говорят, что полярные молекулы в электрическом поле ведут себя как жесткий диполь.

ДИЭЛЕКТРИК В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ. ВЕКТОР ПОЛЯРИЗАЦИИ

Независимо от вида поляризации и объема тела суммарный электрический момент диэлектрика пропорционален напряженности поля.

Вектор поляризации

Вектор поляризации – это электрический момент единицы объема.

Величину суммарного электрического момента тела из диэлектрика можно определить, зная электрический момент единицы объема и объем тела: = ˑV

Вектор поляризации пропорционален напряженности электрического поля ~

где β – диэлектрическая восприимчивость