7.Поле
в диэлектрике. Вектор электрического
смещения.
Заряды, входящ. в состав молекул
диэл-ка, наз-ся связанными. Под действием
поля связ. q
могут лишь немного смещаться из своих
полож-ий равновесия; покинуть пределы
молекулы, в состав кот. они входят,
связ. молекулы не могут. q,
находящ. в пределах диэл-ка, но не
входящ. в состав его молекул, а также
q,
располож-ые за пределами диэл-ка,
наз-ся сторонними.
Поле
в диэл-ке явл-ся суперпозицией поля
,
создаваемого стор. q,
и поля
связ. q.
Результирующее поля наз-ся
микроскопическим:
.
Микроскоп. поле сильно меняется,
поэтому в качестве хар-ки поля
используется усредненное по физически
бесконечно малому объему значение: Е
=
.
Далее усредненное поле стор-х q
-
а усредненное поле связ-х q
– Е’. Соотв-но макроскопич. поле –
это E
=
.
В вакууме макроскоп. поле Е =
.
Если стор. q
неподвижны, то макроскопич. поле
обладает теми же св-ми, что и электростатич.
поле в вакууме. В частности, его можно
характеризовать с помощью потенциала
ϕ:
.
Вычисление полей
упрощается, если ввести вспомогательную
величину, источниками кот. явл-ся
только стор. заряды ρ. Чтобы установить
вид этой величины, подставим в
выражение для
(через поляризованность):
.
Отсюда следует, что
Выраж. в скобках - искомая величина,
ее обознач. D
и наз. электрич. смещением (или электрич.
индукцией).
Безразмерную величину
наз. относительной диэл-ой прониц-ю
или диэл-ой прониц-ю среды. Т.о.,
.
Электр. смещ. поля точечного q
в вакууме:
.
Единицей электрического смещения
служит кулон на квадратный метр (Кл/ ).
|