Поляризация диэлектриков

В отсутствии внешнего электрического поля дипольные моменты мо­лекул диэлектрика с неполярными молекулами равны нулю.

В диэлектрике с полярными молекулами дипольные моменты распределены по направлениям в пространстве хаотически, и суммарный электрический момент диэлектрика равен нулю.

Под действием внешнего поля диэлектрик поляризуется и его результирующий момент становится отличным от нуля.

Степень поляризации оценивают электрическим моментом единицы объема:

Величина называется вектором поляризации диэлектрика.

У всех диэлектриков, кроме сегнетоэлектриков, вектор поляризации пропорционален напряженности: , (2.4)

где «капа» - независящая от безразмерная величина, называемая диэлектрической восприимчивостью.

1. Для диэлектриков, построенных из неполярных молекул, формула (2.4) вытекает из следующих соображений.

В пределы объема попадает количество молекул, равное , где - число молекул в единице объема.

Каждый из моментов молекул определяется как .

Тогда .

Разделив это выражение на , получим для вектора поляризации .

Обозначив , приходим к формуле (2.4).

2. Если диэлектрик построен из полярных молекул, ориентирующему действию внешнего поля препятствует тепловое движение молекул.

Оно стремится разбросать дипольные моменты молекул по всем направлениям. В результате устанавливается некоторая преимущественная ориентация дипольных моментов молекул в направлений поля, и поляризация пропорциональна напряженности поля, т.е. выполняется соотношение (2.4).

Диэлектрическая восприимчивость таких диэлектриков обратно пропорциональна абсолютной температуре.

Из сказанного выше ясно, что диэлектрическая восприимчивость характеризует способность вещества поляризоваться, т.е. изменять свою поляризацию под действием электрического поля : .

Диэлектрическая восприимчивость является одним основных параметров диэлектрика.

Если диэлектрик анизотропный, то направления векторов и не совпадают, и. представляет собой тензор.

В этом случае связь векторов и имеет вид:

Дата добавления: 2015-07-19