36. Типы диэлектриков. Связанные заряды. Поляризованность.
•Полярные
диэлектрики: полярные молекулы не
меняют величину своего дипольного
момента под действием электрического
поля. В отличие от неполярных молекул,
они ведут себя как жёсткие диполи.
•Неполярные: в диэлектрическом поле
на положительные и отрицательные заряды
молекул будут действовать равные и
противоположные силы, растягивающие
молекулу. Действие этих сил приводит
к деформации молекул и к возникновению
у них дипольного момента. •Ионные:
в электрическом поле положительные и
отрицательные подрешётки ионной
структуры смещаются друг относительно
друга, и при этом возникает дипольный
момент. •Связанные заряды: в результате
процесса поляризации возникают
некомпенсированные заряды, которые
называются поляризационными, или
связанными. Частицы, обладающие этими
зарядами, входят в состав молекул и под
действием внешнего электрического
поля смещаются из своих положений
равновесия, не покидая молекулы, в
состав которой они входят. Связанные
заряды характеризуют поверхностной
плотностью
37. Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектриках. Вектор электрического смещения d. Диэлектрическая восприимчивость и диэлектрическая проницаемость вещества.
•Теорема
Гаусса для диэлектриков: Поток вектора
смещения электростатического поля в
диэлектрике сквозь произвольную
замкнутую поверхность равен алгебраической
сумме заключённых внутри этой поверхности
сторонних электрических зарядов:
.
•Для непрерывного описания электрического
поля с учётом поляризационных свойств
среды вводится вектор электрического
смещения (электрической индукции),
который для изотропной среды записывается
как
.
•Диэлектрическая
восприимчивость (или поляризуемость)
вещества — физическая величина, мера
способности вещества поляризоваться
под действием электрического поля.
Диэлектрическая восприимчивость
— коэффициент линейной связи между
поляризацией диэлектрика P и внешним
электрическим полем E в достаточно
малых полях:
.
•Относительная диэлектрическая
проницаемость среды ε — безразмерная
физическая величина, характеризующая
свойства изолирующей (диэлектрической)
среды. Связана с эффектом поляризации
диэлектриков под действием электрического
поля. Величина ε показывает, во сколько
раз сила взаимодействия двух электрических
зарядов в среде меньше, чем в вакууме
38. Распределение заряда на проводнике. Проводник во внешнем электростатическом поле. Электростатическая защита.
•Заряд на изолированном проводнике распределится по поверхности, что следует из теоремы Гаусса (поля внутри проводника быть не может). Заряд должен распределиться по поверхности проводника таким образом, что бы эта поверхность была эквипотенциальной. •Если внести незаряженный проводник в электрическое поле, то носители заряда приходят в движение. Они распределяются так, чтобы созданное ими электрическое поле было противоположно внешнему полю, то есть поле внутри проводника будет ослабляться. Таким образом, нейтральный проводник, внесённый в электрическое поле, разрывает линии напряжённости. Они заканчиваются на отрицательных индуцированных зарядах и начинаются на положительных. •Электростатическая защита — помещение приборов, чувствительных к электрическому полю, внутрь замкнутой проводящей оболочки для экранирования от внешнего электрического поля.
39. Ёмкость удлинённого проводника. Вывод формулы ёмкости сферы. Конденсаторы.
•Электроёмкость
уединённого проводника зависит от его
формы и размеров, а также от величины
относительной диэлектрической
проницаемости среды, в которой он
находится, не зависит от материала
проводника, его агрегатного состояния,
от формы и размеров возможных полостей
внутри проводника, от заряда проводника,
от его потенциала.
.
•Вывод формулы:
;
;
.
•Ёмкость конденсаторов: сферический
,
плоский
,
сфера
.