КЛАССИФИКАЦИЯ ДИЭЛЕКТРИКОВ.

97-98% всех диэлектриков можно разделить на три класса.

1.Неполярные диэлектрики, атомы и молекулы которых имеют такую конфигурацию электронных облаков, что центры «тяжести» положительных и отрицательных зарядов совпадают. В этом случае атомы и молекулы не имеют собственного дипольного момента.

К неполярным диэлектрикам относятся некоторые газы (напр., Не), жидкости (напр., бензол), сложные вещества (напр., парафин).

2.Полярные диэлектрики, это вещества, атомы и молекулы которых имеют такую конфигурацию электронных облаков, что центры «тяжести» положительных и отрицательных зарядов не совпадают. Атом или молекулу можно рассматривать как диполь и характеризовать определенным дипольным моментом. К полярным диэлектрикам относятся вода, спирт. Вне электрического поля молекулы – диполи ориентированы беспорядочно.

3. Ионные кристаллы можно рассматривать как систему двух подрешеток из положительных и отрицательных ионов.

§ 16 ДИПОЛЬ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ.

Диполь используется как модель для описания поведения молекул диэлектриков в электрическом поле.

Поэтому рассмотрим поведение диполя во внешнем электрическом поле. Для упрощения будем считать, что напряженность поля создаваемого самим диполем по сравнению с напряженностью внешнего поля очень мала, т.е. полем диполя можно пренебречь.

Рассмотрим жесткий диполь в однородном электрическом поле.

РИС.23

На заряды диполя со стороны поля действуют две равные по величине и противоположные силы, так называемая пара сил, которая создает механический вращающий момент (рис.23а).

Так как поле потенциально, то работа сил поля идет на изменение энергии диполя:

Если диполь расположен перпендикулярно линиям напряженности, то cos a=0 и

энергия также равна нулю.

Если дипольный момент параллелен линиям напряженности, то энергия диполя в этом положении минимальна, а механический момент, действующий на диполь со стороны электрического поля, равен нулю (рис.23б).

Следовательно, положение, при котором диполь параллелен линиям напряженности – устойчивое, и свободный диполь в однородном электрическом поле будет располагаться вдоль линий напряженности.

Рассмотрим диполь в слабом неоднородном поле. В этом случае силы, действующие на заряды диполя, не равны. Результирующая этих сил: , ,

РИС.24 РИС.25

Под действием этих сил диполь будет поворачиваться, а его центр будет перемещаться в направлении результирующей силы.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: