Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Напряженность диэлектрического поля в диэлектрике. Относительная диэлектрическая проницаемость и ее связь с диэлектрической восприимчивостью.

Читайте также:
  1. EQ с Визуальной Обратной связью
  2. EQ С ВИЗУАЛЬНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ
  3. А.3.2 Родо-видовая связь
  4. В)] АБСОЛЮТНАЯ И ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ПРИБАВОЧНАЯ СТОИМОСТЬ
  5. Взаимосвязь личности и группы.
  6. Взаимосвязь маски и выделения.
  7. Взаимосвязь между безработицей и инфляцией: кривая Филлипса

При помещении диэлектрика во внешнее электростатическое поле он поляризуется, т. е. приобретает отличный от нуля дипольный момент , где р i — дипольный момент одной молекулы. Для ко­личественного описания поляризации ди­электрика пользуются векторной величи­ной — поляризованностью, определяемой как дипольный момент единицы объема ди­электрика:

Из опыта следует, что для большого класса диэлектриков (за исключением сег-

нетоэлектриков, см. §91) поляризованность Р линейно зависит от напряженно­сти поля Е. Если диэлектрик изотропный и Е не слишком велико, то

где c — диэлектрическая восприимчивость

вещества, характеризующая свойства ди­электрика; c — величина безразмерная; притом всегда c>0 и для большинства диэлектриков (твердых и жидких) состав­ляет несколько единиц (хотя, например, для спирта c»25, для воды c=80).

Для установления количественных за­кономерностей поля в диэлектрике внесем в однородное внешнее электростатическое поле Е 0 (создается двумя бесконечными параллельными разноименно заряженны­ми плоскостями) пластинку из однородно­го диэлектрика, расположив ее так, как показано на рис. 135. Под действием поля диэлектрик поляризуется, т. е. происходит смещение зарядов: положительные сме­щаются по полю, отрицательные — против поля. В результате этого на правой грани диэлектрика, обращенного к отрицатель­ной плоскости, будет избыток положитель­ного заряда с поверхностной плотностью +s', на левой — отрицательного заряда с поверхностной плотностью -s'. Эти не­скомпенсированные заряды, появляющие­ся в результате поляризации диэлектрика, называются связанными. Так как их по­верхностная плотность s' меньше плотно­сти а свободных зарядов плоскостей, то не

 

все поле Е компенсируется полем зарядов диэлектрика: часть линий напряжен­ности пройдет сквозь диэлектрик, другая же часть — обрывается на связанных за­рядах. Следовательно, поляризация ди­электрика вызывает уменьшение в нем поля по сравнению с первоначальным внешним полем. Вне диэлектрика Е = Е 0. Таким образом, появление связанных зарядов приводит к возникновению допол­нительного электрического поля Е' (поля, создаваемого связанными зарядами), ко­торое направлено против внешнего поля Е 0 (поля, создаваемого свободными за­рядами) и ослабляет его. Результирующее поле внутри диэлектрика

E = E 0- E '.

Поле E '=s'/e0 (поле, созданное двумя бесконечными заряженными плоскостями; см. формулу (82.2)), поэтому

E = E 0-s/e0. (88.3)

Определим поверхностную плотность связанных зарядов s '. По (88.1), полный дипольный момент пластинки диэлектрика pV=PV=PSd, где S — площадь грани пластинки, d — ее толщина. С другой сто­роны, полный дипольный момент, согласно (80.3), равен произведению связанного заряда каждой грани Q' = s'S на расстоя­ние d между ними, т. е. pV=s'Sd. Таким образом,

PSd=s'Sd,

или

s'=Р, (88.4)

т. е. поверхностная плотность связан­ных зарядов s' равна поляризованности Р.

Подставив в (88.3) выражения (88.4) и (88.2), получим

Е=Е0-cЕ,

откуда напряженность результирующего поля внутри диэлектрика равна

E = E 0/(1+c)= E 0/e. (88.5) Безразмерная величина e=1+c (88.6) называется диэлектрической проницаемо­стью среды. Сравнивая (88.5) и (88.6), видим, что e показывает, во сколько раз поле ослабляется диэлектриком, характе­ризуя количественно свойство диэлект­рика поляризоваться в электрическом поле.


Дата добавления: 2015-10-30; просмотров: 181 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Электрические заряды. Закон сохранения зарядов. Закон кулона.Электрическая постоянная | Электростатическое поле. Напряженность поля. Поле точеного заряда и системы зарядов. Приницп суперпозиции. | Графическое изображения электростатичеких полей. Направление вектора напряженности. | Теорема Остроградского-Гаусса для электростатического поля. | Применение теоремы Гаусса для расчета полей. | Потенциал и разность потенциалов точек электростатического поля. Потенциалы полей точечного заряда и системы зарядов. | Эквипотенциальные поверхности и их свойства. Связь напряженности электрического поля с его потенциалом. | Условия на границе раздела двух диэлектрических сред | Электрический ток. Условия его существования. Сила и плотность тока. Единицы силы тока в системе СИ. | Закон для участка цепи. Электрическое сопротивление проводников и его зависимость от температуры. Сверхпроводимость. |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Вычисление разности потенциалов по напряженности поля| Электростатическое поле на границе двух диэлектриков. Вектор электростатической индукции. Теорема Гаусса для электростатической индукции.

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.006 сек.)