112. Вплив речовини діелектрика на електричне поле

Діелектрики не мають вільних носіїв зарядів. Утворюючи молекули, атоми діелектрика обмінюються електронами, але не втрачають з ними зв'язку. Якщо діелектрик помістити в електричне поле, то змін зазнають самі молекули. Зміна залежить від будови молекул діелектрик Частина діелектриків має так звані полярні молекули, в яких позитивно і негативно заряджені частинки зміщені відносно центра молекули. За відсутності електричного поля зовнішнього походження всі молекули розміщені хаотично і здійснюють тепловий коливальний рух. При поміщенні в зовнішнє електричне поле відбувається орієнтація молекул вздовж ліній напруженості електричного поля. Отже, в діелектрику з'являється певна впорядкованість у розміщенні молекул таким чином, що в одному напрямі переважають негативно заряджені частинки, а в іншому - позитивно. Такий стан діелектрика називається поляризацією.

Діелектрик послаблює електричне поле. Діелектрична проникність показує, у скільки разів напруженість електричного поля в діелектрику менша, ніж поза ним

де - діелектрична проникність; Е₀ - напруженість електричного поля поза діелектриком; Е - напруженість електричного поля в діелектрику.        

113.П’єзоелектрики, сегнетоелектрики, піроелектрики.

П'єзоелектри́чні матеріа́ли - це речовини що змінюють свої розміри при подачі до них електричного поля, і навпаки при стисненні яких на певних точках їхніх поверхонь виникає електричне поле. В сучасній техніці використовуються: давачі тиску, п'єзоелектричні детонатори, джерела звуку величезної потужності, мініатюрні генератори високої напруги, конденсаториПіроеле́ктрик  — речовина, в якій існує спонтанний електричний дипольний момент. Це спонтанно поляризовані п’єзоелектрики, ступінь поляризації яких залежить від температури. п'єзоелектриками- кристалічні речовини без центру інверсії.При нагріванні такого кристалу один його кінець заряджається позитивно, другий – негативно. Поява зарядів на поверхні піроелектриків пов’язана з додатковим зміщенням диполів вздовж електричної осі під дією температури. Піроефект має зворотний характер.Кристали, які є піроелектриками лише в певному діапазоні термператур, називаються сегнетоелектриками. Зазвичай заряди на поверхні піроелектрика нейтралізуються порошинками, які налипають на неї з повітря. Проте нескомпенсовані заряди виникають при нагріванні таких кристалів. Виникнення зарядів на поверхні піроелектриків при нагріванні називається піроелектричним ефектом. В існуванні заряджених поверхонь можна також переконатися при розломі кристалу.

114.Поведінка провідників в електричному полі. Електроємність провідників. Одиниці вимірювання електроємності.

До провідників належать речовини, які мають заряджені частинки, що здатні рухатись впорядковано по всьому об'єму тіла під дією електричного поля, заряди цих частинок називають вільними зарядами. Провідниками є всі метали, кислот, лугів, розплави солей, іонізовані гази. Розглянемо поведінку в електричному полі тільки твердих металевих провідників. У металах носіями вільних зарядів є електрони. Їх називають електронами провідності.Під час утворення металу з нейтральних атомів внаслідок взаємодії між ними електрони зовнішніх оболонок атомів повністю втрачають зв'язки. У результаті позитивно заряджені іони оточені негативно зарядженим газом, що утворюється колективізованими електронами. Вільні електрони беруть участь у тепловому русі і можуть переміщуватися по шматку металу в будь-якому напрямі.Під дією поля в ньому виникне впорядкований рух вільних електронів у напрямі, протилежному напряму напруженості ₀ цього поля. Електрони накопичуватимуться на одному боці провідника й утворять там надлишковий негативний заряд, а їх недостача на іншому боці провідника приведе до утворення там надлишкового позитивного заряду, тобто відбудеться розподіл зарядів. Ці нескомпенсовані різнойменні заряди з'являться на провіднику лише під дією зовнішнього електричного поля, тобто такі заряди є індукованими, наведеними. А в цілому провідник лишається незарядженим. У цьому переконуємося, виймаючи провідник з електричного поля.Для відокремленого провідника можна записати Q = C. Величину називають електроємністю відокремленого провідника. Для того, щоб провідник мав велику ємність, він повинен мати дуже великі розміри. На практиці, одначе, необхідні пристрої, які при малих розмірах і невеликих відносно навколишніх тіл потенціалах можуть накопичувати значні по величині заряди, другими словами можуть мати велику ємність. Ці пристрої одержали назву конденсаторів.