11.2 Үйектеліну. Көлемді және беттік байланысқан зарядтар

Диэлектриктердегі үйектелудің сандық мөлшері үйектеліну векторымен сипатталады. Үйектеліну векторы диэлектриктің шексіз аз көлемінің электрлік диполдік моментінің сол көлемге қатынасымен анықталады

, (11.1)

мұндағы – бір молекуланың дипольдік моменті.

Үйектеліну векторының модулы диэлектриктертердің үйектеліну дәрежесін анықтайды, ал бағыты үйектелу бағытымен сәйкес келеді.

Үйектеліну – үйектелу тудыратын, сыртқы электр өріс кернеулігімен анықталатын макраскопиялық сипаттама.

Изотропты диэлектриктерде үйектелудің кез-келген түрі сол нүктедегі өріс кернеулігімен мынадай қарапайым байланыста болады (11.2)

мұндағы – диэлектриктің диэлектрлік қабылдағыштығы деп аталатын өлшемсіз шама.

Полярлы емес диэлектриктің аз көлеміндегі барлық молекулалар электр өрісінде бірдей электрлік моменттерге ие болады ( 11.1а сурет), сондықтан үйектеліну өрнегімен анықталады (– молекулалардың концентрациясы).

а) б)

11.1 Сурет –Полярлы (б) және полярлы емес (а) диэлектриктердегі үйектелу

Мұндай диэлектриктердегі диэлектрлік қабылдағыштық температураға тәуелді емес. Температура тек молекулалардың концентрациясына ғана жанама әсері болуы мүмкін.

Полярлы диэлектриктерде сыртқы өрістің бағдарлаушы әсеріне молекулалардың жылулық қозғалысы кедергі жасайды (11.1б Cурет). Нәтижесінде кейбір молекулалардың диполдік моменттері өріс бағытында бағдарланып, есептеулер мен тәжірибелерден (11.2) өрнегі шығады.

Полярлы диэлектриктерде диэлектрлік қабылдағыштық температураға кері пропорционал. Кристалды диэлектриктерде де үйектелу –өріс кернеулігімен (11.2) қатынастағыдай байланыста. мен арасындағы сызықты тәуелділік күшті емес өрістерде орындалады. Кейбір диэлектриктерге (11.2) өрнегі қолданылмайды. Сегнетоэлектриктерде мен арасындағы байланыс сызықсыз және -нің бұрынғы мәндеріне де тәуелді (бұл құбылыс гистерезис деп аталады).

Диэлектрикті сыртқы өріске орналастырса ол 11.1 cуреттегідей оң зарядтар өріс бағытымен, теріс зарядтар өріс бағытына қарама-қарсы бағытта үйектеледі, нәтижесінде диэлектрик пластиналарының (оң жақ) бетінде беттік тығыздығы, ал (сол жақ) оған қарама-қарсы бетінде беттік тығыздығы болатын артық зарядтар пайда болады. Бұл зарядтар беттік байланысқан зарядтар деп аталады. Олар диэлектриктердің атомдары мен молекулаларынан бөлініп кетпейді.