Тема 3.3. Диэлектрики Электрический диполь. Дипольный момент. Электрический момент системы зарядов

Силовые линии поля электрического диполя

Электрический диполь -q+q l p l - плечо диполя: p - электрический момент диполя: r-r- r+r+ q1q1 q2q2 qiqi Электрический момент системы из N зарядов: riri

Дипольный момент молекулы воды

Тема 3.3. Диэлектрики Атомы в электрическом поле

1.Внешнее поле E = 0 l = 0; p ат = 0 E p E β – поляризуемость атома [β] - ? [p] = [β] [ε 0 ] [E] Кл м = [β] Ф/м В/м [β] = м 3 Кл =Ф. В (q = C φ) 2. Внешнее поле: l

Молекулы в электрическом поле Тема 3.3. Диэлектрики

1. Неполярные молекулы (H 2, N 2, O 2 …) E E = 0, p = 0 β – поляризуемость молекулы p

E F F h α p Е 2. Полярные молекулы (HCl, NaCl, CO…) p Е = 0 Средний электрический момент молекул - + температура Вращающий момент:

Поляризация диэлектриков. Вектор поляризации. Диэлектрическая восприимчивость вещества Тема 3.3. Диэлектрики

Поляризация неполярного диэлектрика

Ориентационный механизм поляризации полярного диэлектрика

Е Е0Е0 Е`Е` E = E 0 + E` E < E 0 (!) E = E 0 – E` Поляризация диэлектрика Внешнее поле Суммарное поле в диэлектрике: По модулю: Поле поляризованных зарядов диэлектрика Суммарное поле:

Вектор поляризации (поляризованность диэлектрика): - диэлектрическая восприимчивость вещества - вектор поляризации диэлектрика n=N/V – концентрация молекул

Поле внутри диэлектрика Тема 3.3. Диэлектрики

Диэлектрик уменьшает напряженность электрического поля. QR E0E0 Q E l p P +q -q R С учетом направлений: В вакууме:В диэлектрике:

Диэлектрическая проницаемость диэлектрика. Электрическая индукция (электрическое смещение) Тема 3.3. Диэлектрики

S qiqi диэлектрическая проницаемость диэлектрика Поле в диэлектрике ослабляется ! Электрическое смещение (электрическая индукция): QR D В общем случае: теорема Гаусса

Пьезоэлектрический эффект. Обратный пьезоэлектрический эффект Тема 3.3. Диэлектрики

++ F F Пьезоэлектрический эффект

+ F F P ~ F δ/2 P ~ δ E ~ F Обратный пьезоэлектрический эффект: δ ~ E 0 Пьезоэлектрический эффект