Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Диполь. Дипольный момент. Поляризация. Вектор поляризации. Сегнетоэлектрики. Точка Кюри.

Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Диполь. Дипольный момент. Поляризация. Вектор поляризации. Сегнетоэлектрики. Точка Кюри.

В проводниках, помещенных в поле, наводятся (индуцируются) заряды противоположных знаков. Эти заряды располагаются по поверхности проводника таким образом, что напряженность электростатического поля внутри проводника равна нулю, а поверхность проводника является эквипотенциальной поверхностью.

Изоляторы (диэлектрики), помещенные в поле, поляризуются. Поляризация состоит в том, что заряды, входящие в состав молекул смещаются таким образом, что их электрическое поле становится подобным полю двух точечных разноименных зарядов, равных по модулю.

Вообще систему зарядов, внешнее поле которых аналогично полю двух разноименных точечных зарядов, равных по величине, называют электрическим диполем.

Диполь

Величина диполя характеризуется векторной величиной, называемой электрическим моментом диполя.

p = ql

Направление вектора p всегда принимается от минуса к плюсу.

Для оценки величины общей поляриззации диэлектрика принимается вектор поляризации, равный векторной сумме всех электрических моментов диполя в единице объема:

P=(1 / V) * Σp

Векторы поляризации и индукции связаны соотношением:

D = E + 4πP (в СГСЭ)

D = ε0E + P (в СИ)

Молекулы некоторых диэлектриков даже в отсутствие электрического поля представляют собой диполи. Поляризация таких веществ состоит в ориентации молекулярных диполей по направлению поля.

Сегнетоэлектрики.

Сенетоэлектрики получили свое название от сегнетовой соли, в которой впервые была обнаружена самопроизвольная (спонтанная) поляризация. Даже в отсутствие электрического поля сегнетоэлектрик расчленяется на малые (микроскопические) объемы, которые имеют электрический момент . Эти области спонтанной поляризации называются доменами. Электрические моменты доменов в отсутствие поля ориентированы в различных направлениях, а поэтому электрический момент всего сегнетоэлектрика будет равна нулю.

Во внешнем электрическом поле сегнетоэлектрик поляризуется в целом за счет изменения направления поляризации доменов. После прекращения действия поля сохраняется остаточная поляризация.

Диэлектрическая проницаемость ε сегнетоэлектриков имеет большие значения (иногда порядка нескольких тысяч); она сильно зависит от напряженности электрического поля.

При температурах, превышающих некоторое значение, тепловое движение разрушает домены, вследствие чего сегнетоэлектрические свойства исчезают. Такая температура называется точкой (температурой) Кюри (Тк)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *