Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Вектор поляризации. Электрическое поле в диэлектриках






 

Для количественного описания свойств диэлектриков вводится физическая величина – вектор поляризации Р. Вектор поляризации определяется как предел отношения

, (2. 1)

 
 
 
 
где D V – некоторый физический бесконечно малый элемент объема диэлектрика, – векторная сумма электрических моментов молекул, находящихся в этом элементе объема. Согласно (2. 1), вектор поляризации это электрический момент единицы объема диэлектрика. Вектор поляризации, являясь усредненной характеристикой диэлектрика, позволяет описать явления, не вдаваясь в подробности его микроструктуры.

В отсутствии внешнего электрического поля вектор поляризации равен нулю. Как показывает расчет, при не слишком больших полях вектор поляризации полярных и неполярных диэлектриков пропорционален напряженности электрического поля Е внутри диэлектрика:

, (2. 2)

где c – диэлектрическая восприимчивость (безразмерная величина), она определяется плотностью и внутренним строением диэлектриков. Для полярных диэлектриков c зависит от их температуры. Электрическое поле Е внутри диэлектрика (рис. 2.5), находящегося во внешнем поле Е 0, согласно принципа суперпозиции, определяется так

, (2. 3)

где Е / – напряженность электрического поля, созданного поляризационными зарядами диэлектрика.

Зная вектор поляризации, можно определить поляризационные заряды и наоборот. Рассмотрим в поле Е 0 однородный диэлектрик в виде наклонной призмы с основанием S и ребром l, параллельным Е 0 (рис. 2.6). В этом случае призма при однородной поляризации (вектор Р одинаков по всему диэлектрику) приобретет электрический момент р:

. (2. 4)

 

Объем призмы равен , поэтому, электрический момент

единицы объема или численное значение вектора поляризации равно

,

откуда

, (2. 5)

где Рn – проекция вектора поляризации Р на направление внешней нормали к рассматриваемой поверхности.

Таким образом, поверхностная плотность поляризационных зарядов равна нормальной составляющей вектора поляризации в данной точке поверхности.

Можно показать, что поток вектора поляризации через любую замкнутую поверхность S (рис. 2.7) равен, взятой с обратным знаком, алгебраической сумме поляризационных зарядов, охватываемых данной поверхностью:

 

. (2. 6)

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.