Типы диэлектриков. Понятие о поляризации. Напряженность электростатического поля в диэлектриках.

Диэлектрики - вещества при обычных условиях не проводящие электрический ток.

Полярные диэлектрики-диэлектрики молекулы или атомы, которого характеризуются тем, что центры тяжести положительных и отрицательных зарядов не совпадают. Молекулы характеризуются отличным от 0 дипольным моментом даже в отсутствии внешнего поля. Полярный диэлектрик состоит из молекул, которые можно рассматривать как жесткие диполи, которые находясь во внешнем электрическом поле, обладают потенциальной энергией.

Неполярные диэлектрики – в отсутствии внешнего электростатического поля центры тяжести положительных и отрицательных зарядов совпадают. под влиянием внешнего электростатического поля молекула приобретает индуцированный электростатический момент прямо пропорциональный напряженности внешнего поля.

Неполярная молекула подобна упругому диполю, величина которого прямо пропорциональна напряженности электростатического поля.

Поляризация - происходит при внесении диэлектрика во внешнее электростатическое поле, состоит в том, что в любом макроскопически малом его объёме возникает отличный от 0 суммарный дипольный электрический момент.

Поляризованность неполярного диэлектрика:

( поляризуемость)

(X-диэлектрическая восприимчивость диэлектрика >1)

Поляризованность полярного диэлектрика :

<Pe>- среднее значение дипольного момента объёма V. Можно получить, основываясь на законе

Больцмана, для распределения момента по их потенциальным энергиям

(k-постоянная Больцмана). Тогда

3 Типа поляризации:

- ориентационная поляризация (полярные диэлектрики.)

-деформационная (неполярные)

-ионная поляризация (у имеющих ионную кристаллическую решетку).

Количественная мера поляризации- вектор поляризованности- численно равный отношению электрического дипольного момента малого объема к величине этого объема.

Напряженность электростатического поля в диэлектриках.

Заряды, входящие в состав молекул диэлектрика называются связанными. (Не могут покинуть пределов молекул)

Сторонние заряды-заряды находятся в пределах диэлектриков , ноне входят в состав его молекул, а также заряды расположенные за пределами диэлектрика.

Поле в диэлектрике является суперпозицией поля, создаваемого сторонними зарядами, и поля, связанных зарядов. Результирующее поле называется микроскопическим полем.

Емикро=Естор+Есвяз

Токи при замыкании и размыкании электрических цепей.

Характер изменения тока при размыкании цепи:

Пусть при: I-сила тока, L-индуктивность, R-сопротивление, включён источник тока ЭДС.

В цепи будет течь постоянный ток: Io= ε/R. Если при t=0 отключить источник тока и перевести переключатель П в положение, то Как только сила тока в цепи станет убывать возникает ЭДС самоиндукции.

Закон Ома: IR= =L .

При t=0, сила тока равна: , следовательно, const = I0, тогда  .

В первом случае сила тока убывает!

Во втором (при замкнутой цепи) – возрастает!

После подключения к источнику тока до тех пор, пока сила тока не примет установившегося значения, в цепи кроме ЭДС   будет действовать ЭДС самоиндукции.

    В соответствии с законом Ома можно написать, что

IR= + = -L .

Общее решение этого уравнения можно получить, прибавив любое его частное решение к общему решению однородного уравнения. .