Если диэлектрик внести в электрическое поле, то и поле, и диэлектрик претерпевают изменения.

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ В ДИЭЛЕКТРИКАХ

ПОЛЯРНЫЕ И НЕПОЛЯРНЫЕ МОЛЕКУЛЫ

Если диэлектрик внести в электрическое поле, то и поле, и диэлектрик претерпевают изменения.

В составе атомов и молекул имеются положительные и отрицательные заряды (ядра, электроны). Электроны движутся в пределах атома или молекулы с огромной скоростью, их положения меняются, и действие каждого электрона на заряды будет таким, как если бы он находился в покое в некоторой точке, которая является усредненным положением электронов во времени.

Если расстояния превышают размеры молекулы, то действие всех электронов молекулы эквивалентно действию суммарного заряда, помещенного в некоторую точку внутри молекулы. Эта точка называется центром тяжести отрицательных зарядов.

Действие же ядер эквивалентно действию их суммарного заряда, по­мещенного в центр тяжести положительных зарядов.

Ясно, что центр положительных зарядов определяется радиус-вектором

: ,

где - радиус-вектор точки, в которой появляется -ый положительный заряд,

- суммарный положительный заряд молекулы.

Радиус-вектор центра тяжести отрицательных зарядов равен:

.

Ясно, что суммарный положительный заряд молекулы равен суммарному отрицательному заряду, взятому с обратным знаком.

В отсутствие внешнего электрического поля центры положительных и отрицательных зарядов могут совпадать (молекула неполярна), либо не совпадать (молекула полярна, эквивалентна электрическому диполю).

Полярная молекула обладает собственным электрическим моментом.

.

· Если для положительных и отрицательных зарядов применить единую нумерацию, то . (2.1)

· Если система зарядов в целом нейтральна, то выражение (2.1) не зависит от выбора точки, относительно которой берутся радиус-векторы .

· Неполярные молекулы собственным электрическим моментом не обладают.

Под действием внешнего электрического поля заряды в неполярной молекуле смещаются друг относительно друга:

- положительные по направлению поля,

- отрицательные - против поля.

В результате молекула приобретает электрический момент, пропорциональный напряженности поля:

где - поляризуемость молекулы,

Дата добавления: 2015-07-19