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.