1. Поляризация диэлектриком, виды поляризации. Поляризованность. Диэлектрическая проницаемость

Поляризация процессы и состояния, связанные с разделением каких-либо объектов, преимущественно в пространстве. тепловое движение молекул хаотически «разбрасывает» диполи и препятствует установлению их векторов р_е вдоль поля. В результате совместного действия обеих причин в диэлектрике возникает преимущественная ориентация дипольных моментов молекул вдоль поля Эта ориентация будет тем более полной, чем сильнее электрическое поле в диэлектрике и слабее тепловое движение молекул, т.е. чем ниже температура. Описанный процесс называется ориентационной поляризацией. Тепловое движение, хаотически разбрасывая упругие диполи, не влияет на смещение центров тяжести положительных и отрицательных зарядов в молекулах под действием электрического поля. В этом случае происходит так называемая электронная поляризация. В кристаллических диэлектриках, имеющих кубические ионные кристаллические решетки (например, NaCl, CsCl), под действием электрического поля все положительные ионы смещаются в направлении напряженности Е, а все отрицательные ионы — в противоположном направлении. При этом внутри кристалла в каждой единице объема содержится одинаковое число положительных и отрицательных ионов, а на каждой из двух противоположных граней ограниченного кристалла, перпендикулярных вектору напряженности электрического поля, находятся ионы какого-либо одного знака. Такой вид поляризации называется ионной поляризацией. Количественной мерой поляризации диэлектрика служит вектор поляризации Ре. Вектором поляризации или поляризованностью называют отношение дипольного электрического момента малого объема V диэлектрика к этому объему:где р_ei — дипольный момент i-й молекулы,n-общее число молекул в объеме V. Этот объем должен быть столь малым, чтобы в его пределах электрическое поле можно было считать однородным. диэлектрическая проницаемость среды ε — безразмерная физическая величина, характеризующая свойства изолирующей (диэлектрической) среды. Относительная диэлектрическая проницаемость вещества ε_r может быть определена путем сравнения ёмкости тестового конденсатора с данным диэлектриком (Cx) и ёмкости того же конденсатора в вакууме (Co):= Cx/ Co . диэлектрическая проницаемость среды

2. Поток индукции магнитного поля. Теорема Гаусса для потока вектора индукции магнитного поля.

Потоком вектора магнитной индукции или магнитным потоком сквозь малую площадку dS называется физическая величина, равная произведению этой площадки и проекции Вn вектора В на направление нормали n к площадке dS: где dS = ndS — вектор площадки dS. Интегрируя это выражение по S,. где Фт — магнитный поток сквозь произвольную поверхность S. теорема Остроградского-Гаусса для магнитного поля: магнитный поток сквозь произвольную замкнутую поверхность равен нулю:

Билет № 7

1. Электрическое смещение. Теорема Гаусса для потока вектора электрического смещения. Напряженность электрического поля,равномерно заряженной круглой пластинки и плоскости, зависит от свойств среды: в однородной изотропной среде напряженность поля Е всегда обратно пропорциональна. Поэтому для характеристики электрического поля наряду с напряженностью Е удобно ввести еще одну векторную величину D, называемую электрическим смещением или электрической индукцией. Для поля в электрически изотропной среде вязь D и Е: (Кл/м²). Полученный результат называется теоремой Остроградского—Гаусса. Всякое заряженное тело можно рассматривать как систему точечных зарядов. Поэтому теорема Остроградского — Гаусса справедлива для электрических полей, создаваемых любыми заряженными телами. Поток смещения сквозь произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме электрических зарядов, охватываемых этой поверхностью. поток вектора напряженности электростатического поля в вакууме сквозь произвольную замкнутую поверхность равен отношению алгебраической суммы зарядов, охватываемых этой поверхностью, к электрической постоянной