Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Ответы к экзаменационным билетам по физике 2.doc
Скачиваний:
37
Добавлен:
17.09.2019
Размер:
176.64 Кб
Скачать

12. Поле внутри диэлектрика. Связанные и сторонние заряды.

Заряды, входящие в состав молекул диэлектрика, называются связанными. Под действием поля связанны заряды могут лишь немного смещаться из своих положений равновесия; покинуть пркделы молекулы, в состав которой они входят, связанные заряды не могут.

Заряды, которые, хотя и находятся в пределах диэлектрика, но не входят в состав его молекул, а также заряды, расположенные за пределами диэлектрика, мы будем называть их сторонними.

Поле в диэлектрике является суперпозицией поля Естор, создаваемого сторонними зарядами, и поля Есвяз связанных зарядов.Результирующее поле называется микроскопическим(или истинным):

Емикросторсвяз.

Микроскопическое поле сильно изменяется в пределах межмолекулярных расстояний. Вследствие движения связанных зарядов поле Емикро изменяется также со временем. При макроскопическом рассмотрении указанные изменения не обнаруживаются. Поэтому в качестве характеристики поля используется усреднённое по физически бесконечно малому объёму значения величины

Е=<Емикро >=<Естор >+<Есвяз>.

В дальнейшем усреднённое поле сторонних зарядов мы будем обозначать через Е0, а усреднённое поле связанных зарядов – через Е’. Соответственно макроскопическим полем мы будем называть величину

Е=Е0+Е’.

Поляризованность Р представляет собой макроскопическую величину.

В отсутствии диэлектриков (т.е. в «вакууме») макроскопическое поле равно

Е=Е0=<Естор>.

Если заряды неподвижны, поле, обладает теми же свойствами, что и электростатическое в вакууме.

13.Вектор электрического смещения (индукции). Связь векторов напряженности и смещения. Изображения полей с помощью этих векторов.

Источниками поля служат не только сторонние, но и связанные заряды. В соответствии с этим

Но эта формула мало пригодна для нахождения вектора Е, так как она выражает свойства неизвестной величины Е через связанные заряды, которые в свою очередь определяются неизвестной Е.

Напряженность электрического поля Е=Е0/ε, Е – зависит от свойств среды.

Вектор Е, проходя через границу диэлектриков претерпевает скачкообразные изменения, создавая тем самым неудобства при расчёте электростатических полей. Поэтому оказалось необходимо помимо вектора Е характеризовать поле ещё одной величиной – вектором электрического смещения, который для электрической изотропной среды равен:

С чем можно связать вектор электрического смещения?

Связанные заряды появляются в диэлектрике при намагничивании внешнего электрического поля, создаваемого системой свободных зарядов, т.е. в диэлектрике на электростатическом поле свободных зарядов накладываются дополнительное поле связанных зарядов, результирующее поле в диэлектрике описывается вектором Е , который зависит от свойств диэлектрика.

Вектор Смещения описывается электростатическим полем , которое создаётся свободными зарядами , поле вектора Д изображается с помощью линий электрического смещения. Направление и густота, которая определяется также как и для линий напряженности.

Линии вектора Е могут начинаться и оканчиваться на любых зарядах : свободных и несвободных, в то время как линии вектора Д только на свободных зарядах.