75. Теорема Гаусса для вектора поляризованности.
Поле создается сторонними зарядами, а поляризация и связанные заряды возникают в результате его действия на диэлектрик. Нет сторонних зарядов, - нет и поля, нет и поляризации, нет и связанных зарядов.
Диэлектрики – вещества, практически не проводящие электрического тока, так как в них отсутствуют свободные заряды, способные перемещаться на значительные расстояния
Смещение электрических зарядов вещества под действием электрического поля, в результате чего на поверхности, а также, вообще говоря, и в его объеме появляются нескомпенсированные заряды, называется поляризацией.
Р
ассмотрим
атом, нейтральный и неполяризованный.
Если приложить внешнее электрическое
поле, то атом поляризуется. Положительный
заряд смещается в направлении поля на
некоторое расстояние,
отрицательный заряд против поля.
Получили диполь. P-
дипольный момент.
По определению – вектор поляризации есть дипольный момент к единице объёма.
n – концентрация
Рассмотрим бесконечно-малую площадку dS. Пусть эта площадка находится в диэлектрике и он поляризован. Поляризован при включении эл-го поля. Вектор поляризации направлен так, что составляет угол альфа с вектором нормали поверхности, так же направлен вектор E(напряженность эл-го поля)
76. Вектор электрического смещения. Диэлектрическая проницаемось. Теорема гауса для вектора электрического смещения.
Исходя
из преобразований теоремы Гаусса
получим:
Вектор
называют
вектором электрического смещения.
Вектор электрического смещения вводится
для удобства расчета полей в средах.
77. Условия на границе двух диэлектриков.
1) Равны тангециальные составляющие напряженности поля:
2) Равны нормальные составляющие электрической индукции:
Первое условие вытекает из того, что в потенциальном поле fyEdl = 0 по любому замкнутому контуру; второе представляет следствие теоремы Гаусса.
78 Сегнетоэлектрики.
С е г н е т о э л е к т р и к и - вещества, обладающие спонтанной поляризацией, направление которой может быть изменено с помощью внешнего электрического поля. Сегнетоэлектрики обладают рядом специфических свойств, которые проявляются лишь в определенном диапазоне температур. Температура Тк (сегнетоэлектрическая точка Кюри) является температурой фазового перехода, ниже этой температуры сегнетоэлектрик обладает доменной структурой и характерными сегнетоэлектрическими свойствами; выше этой температуры происходит распад доменной структуры и сегнетоэлектрик переходит в параэлектрическое состояние. Следствием доменного строения сегнетоэлектриков являются нелинейная зависимость их поляризованности или электрической индукции от напряженности электрического поля, которая носит название диэлектрической петли гистерезиса, и резко выраженная температурная зависимость диэлектрической проницаемости, в которой максимум диэлектрической проницаемости достигается при температуре, соответствующей точке Кюри.
Основные нелинейные свойства сегнетоэлектриков
В отсутствие внешнего электрического поля сегнетоэлектрики, как правило, имеют доменную структуру. Домены представляют собой макроскопические области, обладающие спонтанной (самопроизвольной) поляризацией, которая возникает под влиянием внутренних процессов в диэлектрике. Направления электрических моментов у разных доменов различно. Поэтому суммарная поляризованность образца в целом может быть равна нулю. Если кристалл имеет малые размеры, то он может состоять всего лишь из одного домена. Однако крупные образцы всегда разбиваются на множество доменов, поскольку однодоменное состояние энергетически невыгодно. Разбиение на домены уменьшает электростатическую энергию сегнетоэлектрика.