20. Поляризованность р

В результате поляризации на поверхности диэлектрика, а также и в его объеме появляются нескомпенсированные заряды. Эти заряды называются поляризационными или связанными.

p = 1/V *Σp_i – поляризованность диэлектрика.

Дипольный момент – единица объема диэлектрика.

p = n <p>, где n – концентрация молекул, <p> - средний дипольный момент.

При внешнем металле во внешнем электрическом поле заряды перераспределяются так, что внутри проводника будет равно нулю и ток не течет.

В однородных изотопных диэлектриках поляризованность прямо пропорциональна напряженности внешнего электрического поля: p = kε₀E, где k – диэлектрическая восприимчивость вещества.

21. Свойства поля вектора р

Свойство поля вектора Р (теорема Гусса для Р): Поток вектора Р сквозь произвольную замкнутую поверхность S равен взятому с обратным знаком избыточному связанному заряду диэлектрика в объеме, охватываемом поверхностью S: ∮PdS = -q’_внутр

Граничные условия для вектора Р: Р_2n – P_1n = - ’, где - ’ – поверхностная плоскость связанных зарядов.

Вторая среда вакуума: P_1n = ’

22. Вектор d

По теореме Гаусса: ∮ЕdS = ∑q/ε₀ = ∑(q₀-q’)/ε₀, где q₀ – сторонний заряд.

∮ε₀ЕdS - ∑q’ = ∑q*_{стор.зар.}

∮ε₀ЕdS +∮РdS = ∑q*_{стор.зар.}

∮(ε₀Е + Р)dS = ∑q*_{стор.зар.}

ε₀Е + Р = D

∮DdS = ∑q*_{стор.зар.}

{D} = Кл/м²

D = ε₀Е + Р

D = ε₀Е + kε₀E

D = (1 + k)ε₀E => 1 + k = ε => D = εε₀Е – диэлектрическая проницаемость вещества

23. Условия на границе двух диэлектриков для векторов b и d

Е и D????

∮Еdl = 0

ʃE₁dl + ʃE₂dl + ʃE₃dl + ʃE₄dl = 0

ʃE₁dl + ʃE₂dl = 0

E ₁dl = E₁cosαdl

E₁cosα = E_1τdl

E₂dl = - E₂cosβdl = - E_2τdl

ʃE₁dl + ʃE₂dl =ʃE_1τdl - E_2τdl = 0

E_1τʃdl - E_2τʃdl = 0

E_1τ = E_2τ

∮DdS = ∑q*_{стор.зар}

ʃ D₂dS + ʃD₃dS + ʃD₁dS = ∑q*_{стор.зар}

D₁dS = D₁cosαdS

D₁cosα = D_1n

D₁dS = D_1ndS

D₂dS = - D₂cosβdS = D₂cos(π-β)dS

D₂dS = - D_2ndS

∑q* = σ*S

∮DdS = ∑q*

ʃD_1ndS - ʃD_2ndS = σ*S

D_1nʃdS - D_2nʃdS = σ*S

D_1n - D_2n = σ*

Если диэлектрики не заряжены, то D_1n = D_2n (σ* = 0)

D_1n = D_2n

ε ₁ε₀E_1n = ε₂ε₀E_2n

ε₁E_1n = ε₂E_2n

E_1τ = E_2τ

D_1τ /ε₁ε₀ = D_2τ/ε₂ε₀ = D_1τ /ε₁ = D_2τ/ε₂

tgα₁/ tgα₂ = (E_1τ/E_1n)/(E_2τ/E_2n) => E_2n/E_1n = ε₁/ ε₂

tgα₁/ tgα₂ = ε₁/ ε₂

Линии вектора Е преломление и разрыв из-за наличия связанных зарядов.

Линии вектора D испытывают только преломление, т.к. сторонних зарядов на границе нет.

24. Намагничение вещества. Намагниченность j

Если вещество поместить во внешнее магнитное поле, то под действием этого поля магнитные моменты молекул приобретают преимущественную ориентацию в одном направлении и вещество намагничивается. Его суммарный магнитный момент становится отличным от нуля.

Слабо-магнитные вещества делятся на две большие группы – парамагнетики и диамагнетики.

Вещества, способные сильно намагничиваться в магнитном поле, называют ферромагнетиками.

На поверхности магнетика образуются токи намагничевания: I = 1/ΔV *∑p_m = n<p_m>

Преимущественная ориентация элементарных токов приводит к возникновению макроскопических токов – токов намагничивания.