Электроемкость конденсатора

Лекция 4

Электрическое поле в диэлектриках

Заряды, объясняющие электрические явления в диэлектриках называются связанными, заряды смещаются в пределах одной молекулы.

Полярные и неполярные молекулы

Молекулы, у которых центры инерции положительных и отрицательных зарядов совпадают, называются неполярными. Диэлектрики из неполярных молекул называются неполярными.

 

Молекулы, у которых центры инерции положительных и отрицательных зарядов не совпадают, называются полярными. Диэлектрики из полярных молекул называются полярными.

 

Поляризация диэлектрика. Поляризованность

Молекулы неполярных диэлектриков поляризуются под действием э.п.. Неполярная молекула деформируется и приобретает электрический момент - поляризуется

 

 

Молекулы полярных диэлектриков в отсутствии электрического поля расположены хаотически, поэтому векторная сумма электрических моментов молекул .

Поляризованность , векторная сумма электрических моментов молекул единицы объема диэлектрика. В отсутствии поля .

 

Для неполярных диэлектриков в э.п. . Экспериментально установлено для неполярных диэлектриков .

- восприимчивость диэлектрика.

В полярных диэлектриках внешнее э.п. стремится повернуть Эл. Мом. Молекул по направлению поля. Этому препятствует тепловое движение молекул.

Все заряды в диэлектрике, кроме связанных, называются сторонними.

 

Электрическое поле в диэлектриках

 

Под действием поля неполярный изотропный диэлектрик по действием поля поляризуется.

Диэлектрик уменьшает напряженность э.п. т.к. , но не до нулевого значения.

 

Если рассмотреть диэлектрик без поверхностного слоя, то внутри алгебраическая сумма положительных и отрицательных зарядов равна нулю. Действие поля на диэлектрик сводится к появлению на его поверхности связанных зарядов, внутренние области остаются электрически нейтральными.

Индукция электрического поля

В вакууме

В веществе

- диэлектрическая проницаемость среды, показывает во сколько раз напряженность поля в диэлектрике меньше напряженности поля в вакууме, создаваемого теми же сторонними зарядами.

Электроемкость уединенного проводника

 

численно равна отношению заряда проводника к потенциалу.

Электроемкость не зависит от материала, от агрегатного состояния проводника, наличия полостей внутри, а определяется формой и размерами.

 

Электроемкость конденсатора

 

 

Система, состоящая из двух проводников, разделенных слоем диэлектрика называется конденсатором. Поле заряженного проводника практически сосредоточено между его обкладками. Заряд конденсатора ограничивается пробоем диэлектрика.

Конденсаторы классифицируются по форме обкладок: плоские, сферические, цилиндрические, по типу диэлектрика: воздушные, бумажные, керамические и т.д.