МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Бийский технологический институт

(филиал) ФГБОУ ВПО

«Алтайский государственный

технический университет

им. И.И. Ползунова»

(БТИ АлтГТУ)

РЕФЕРАТ

На тему: Поляризация диэлектриков

Выполнил:

студент группы ПС-11

Комарова.А.В.

Проверил:

доцент

Шалунов А. В.

2012 г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

1 Понятие поляризации 3

2 Механизмы поляризации 4

3 Виды поляризации 5

3.1 Электронная поляризация 5

3.2 Ионная поляризация 6

3.3 Упруго-дипольная поляризация 7

3.4 Ионно-релаксационная поляризация 8

3.5 Дипольно-релаксационная поляризация 9

3.6 Миграционная (межслоевая) поляризация 11

3.7 Электронно-релаксационная поляризация 11

3.8 Поляризация ядерного смещения 12

3.9 Остаточная (электретная) поляризация 12

3.10 Спонтанная (сегнетоэлектрическая) поляризация 13

3.11 Пьезоэлектрическая поляризация 14

4 Классификации диэлектриков 15

5 Виды поляризации по скорости протекания процесса 17

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 18

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 19

Введение

Суть явления поляризации заключается в том, что под воздействием внешнего электрического поля связанные заряды диэлектрика смещаются в направлении действующих на них сил и тем больше, чем выше напряженность поля.

Свое применение в электротехнических приборах диэлектрики нашли за счет способности поляризоваться [1].

Диэлектриком называют "вещество, основным электрическим свойством которого является способность поляризоваться в электрическом поле" и в котором возможно существование электростатического поля, так как электрические заряды его атомов, молекул или ионов связаны

. Используемые же на практике диэлектрики содержат и свободные заряды, которые, перемещаясь в электрическом поле, обуславливают электропроводность на постоянном токе [2].

1. Понятие поляризации

Поляризация – это ограниченное смещение связанных зарядов или ориентация дипольных молекул, возникающая в любом диэлектрике при воздействии электрического поля.[3]

Выделяют два определения поляризации:

1. Свойство световых и электромагнитных колебаний размещаться в одной определенной плоскости. Плоскость поляризации падающего луча.

2. Отложение на электродах различных веществ, ослабляющих силу тока. Поляризация электродов.

В зависимости от механизма или порядка смещения электрических зарядов различают следующие виды поляризации:

1. Электронная поляризация;

2. Ионная поляризация;

3. Упруго-дипольная поляризация;

4. Ионно-релаксационная поляризация;

5. Дипольно-релаксационная поляризация;

6. Миграционная (межслоевая) поляризация;

7. Электронно-релаксационная поляризация;

8. Поляризация ядерного смещения;

9. Остаточная (электретная) поляризация;

10. Спонтанная (сегнетоэлектрическая) поляризация;

11. Пьезоэлектрическая поляризация [4].

2. Механизмы поляризации

Значение емкости конденсатора с диэлектриком и накопленный в нем электрический заряд обусловлены несколькими механизмами поляризации, которые различны у разных диэлектриков и могут иметь место одновременно у одного и того же материала.

На рисунке 1 представлена эквивалентная схема диэлектрика, в котором существуют различные механизмы поляризации, можно представить в виде ряда подключенных параллельно к источнику напряжения конденсаторов.

В зависимости от характера химической связи различают следующие 3 основные механизмы поляризации диэлектриков: электронную, ионную и дипольную (ориентационную).

Электронная поляризация присуща всем диэлектрикам и превалирует в кристаллах с ковалентной связью. Под действием внешнего электрического поля P происходит смещение электронов атома относительно его ядра (деформация его электронной оболочки) и возникают индуцированные диполи. Диэлектрические свойства индуцированных диполей относятся к числу резонансных явлений.

Электронный механизм поляризации является наименее инерционным, т.к. масса электрона значительно меньше массы частиц, участвующих в процессе поляризации. Время установления электронной поляризации составляет ≈ 10-15 с, что сравнимо с периодом световых колебаний [4].