Презентация на тему диэлектрики скачать

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ В ДИЭЛЕКТРИКАХ.

•Идеальных диэлектриков в природе не существует, так как все вещества в какой-то степени проводят электрический ток. •Диэлектрики проводят электрический ток примерно на 15 - 20 порядков хуже, чем вещества, называемые проводниками. •Диэлектрик, как и всякое вещество, состоит из атомов и молекул. Молекулы диэлектрика электрически нейтральны. Положительный заряд всех ядер молекулы равен суммарному заряду электронов. Молекулу можно рассматривать как электрический диполь с электрическим моментом.

p Ql , где Q - суммарный положительный заряд атомных ядер в молекуле, l - вектор, проведенный из «центра тяжести» отрицательных зарядов электронов в молекуле в «центр тяжести» положительных зарядов - атомных ядер. • Диэлектрик называют неполярным (с ковалентной. неполярной химической связью между атомами в молекулах), если в отсутствие внешнего электрического поля «центры тяжести» положительных и отрицательных зарядов в молекулах совпадают, и, следовательно, электрический момент р молекул таких диэлектриков равен нулю (примером является: N 2 , Н 2 , О 2 , СО 2 , СН 4 ). • Под действием внешнего электрического поля заряды неполярных молекул смещаются в противоположные стороны (положительные - по полю, отрицательные - против поля) и молекулы приобретают дипольный момент. • Диэлектрик называют полярным (с ковалентной полярной химической связью между атомами в молекулах) , если даже при отсутствии внешнего электрического поля. «центры тяжести» положительных и отрицательных зарядов не совпадают. • Молекулы таких диэлектриков всегда обладают дипольным моментом. Примером таких молекул являются: Н 2 О, NH 3 , SO 2 , CO.

• При отсутствии внешнего поля дипольные моменты полярных молекул вследствие теплового движения ориентированы в пространстве хаотично и их результирующий момент равен нулю. • Если такой диэлектрик поместить во внешнее поле, то силы этого поля будут стремиться повернуть диполи вдоль поля и возникает отличный от нуля результирующий дипольный момент. Диэлектрик называют ионным, молекулы которого имеют ионное (кристаллическое) строение (примеры: NaCl, КС1, КВг). • Ионные кристаллы представляют собой пространственные решетки с правильным чередованием ионов разных знаков. • В этих кристаллах нельзя выделить отдельные молекулы, а рассматривать кристаллы можно как систему двух вдвинутых одна в другую ионных подрешеток.

• При наложении на ионный кристалл электрического поля происходит некоторая деформация кристаллической решетки или относительное смещение подрешеток, приводящее к возникновению дипольных моментов. • При внесении всех трех групп диэлектриков во внешнее магнитное поле происходит поляризация диэлектрика - процесс ориентации диполей или появления под воздействием внешнего электрического поля ориентированных по полю диполей. • В результате чего возникает отличный от нуля суммарный дипольный момент молекул диэлектрика. • Соответственно трем группам диэлектриков различают три вида поляризации: • электронная, или деформационная, поляризация диэлектрика с. заключающаяся в возникновении у атомов индуцированного дипольного момента за счет деформации. • ориентационная, или дипольная, поляризация диэлектрика с. полярными молекулами , заключающаяся в ориентации имеющихся дипольных моментов. молекул по полю. Тепловое движение препятствует полной ориентации молекул, но в результате совместного действия обоих факторов (электрическое поле и тепловое движение) возникает преимущественная ориентация дипольных моментов молекул по полю.

Эта ориентация тем сильнее, чем больше напряженность электрического поля и ниже температура; • ионная поляризация диэлектриков с ионными кристаллическими. заключающаяся в смещении подрешетки положительных ионов вдоль поля, а отрицательных - против поля, приводящем к. возникновению дипольных моментов. Поляризованность. Напряженность поля в диэлектрике. Поляризацию диэлектрика характеризуют. векторной величиной - поляризованностью, определяемой дипольным моментом единицы объема диэлектрика: