- •1.Поляризация диэлектрика.(с 1)
- •3.Поляризация полярной молекулы.
- •Электронная и ионная поляризация
- •4.Электронная поляризация
- •5.Ионная поляризация
- •6.Упруго-дипольная поляризация
- •7.Ионно-релаксационная поляризация (запаздывание)
- •8.Дипольно-релаксационная поляризация
- •9.Миграционная поляризация
- •10.Электронно-релаксационная поляризация
- •15.Поляризация газообразных веществ Поляризация неполярных газов
- •Барический коэффициент диэлектрической проницаемости
- •16.Поляризация полярных газов
- •17.Поляризация неполярных жидкостей
- •18.Поляризация полярных жидкостей
- •19.Теория Дебая
- •20.Теория Онзагера
- •Молекула с точечным диполем в центре.
- •21.Теория Кирквуда
- •Моментов полярных жидкостей
- •23.Поляризация твердых диэлектриков
- •24.Полярные твердые диэлектрики
- •25.Поляризация ионных кристаллов с малой . Теория Борна.
- •26.Расчет диэлектрической проницаемости неоднородных диэлектриков
- •27.Расчет диэлектрической проницаемости
- •29.Особенности поляризации, основные свойства и физическая природа сегнетоэлектриков
- •30. Электропроводность газов
- •31.Вольтамперная характеристика газа
- •32.Теория электропроводности Френкеля
- •Математическое описание
- •33.Электропроводность жидкости Закон Вальдена
- •34.Электрофоретическая или молионная электропроводность жидких диэлектриков
- •35.Пробой диэлектриков
- •36.Пробой газов
- •Теория ударной ионизации Теория Таунсенда.
- •37.Теория стримерного пробоя газов
- •38.Пробой жидких диэлектриков
- •Пробой предельно чистых жидких диэлектриков.
- •39.Мостиковая теория
- •40.Тепловая теория пробоя.
- •41.Пробой твердых диэлектриков.
- •Рассмотрим элементарную тепловую теорию пробоя
- •42.Диэлектрики Диэлектрические потери Основные понятия, соотношения, тангенс угла диэлектрических потерь.
- •43.Зависимость tg от частоты:
- •44.Зависимость диэлектрических потерь от частоты
- •45.Зависимость диэлектрических потерь от напряжения
- •46.Предпробивные поля
- •47.Зависимость tg от температуры
10.Электронно-релаксационная поляризация
Имеет такой же механизм, как ионно-релаксационная поляризация, с той лишь разницей, что слабо связанными зарядами являются электроны, которые перебрасываются на расстояние равное постоянной решетки или несколько больше. Проявляется в диэлектриках имеющих кристаллическую структуру.
11.Поляризация ядерного смещения
Наблюдается в диэлектриках молекулы которых состоят из нескольких атомов. Под действием электрического поля ядра смещаются на некоторое расстояние от своего первоначального положения, что вызывает асимметрию в распределении –электрических зарядов и, соответственно, поляризацию, которая называется поляризацией ядерного смещения.
Устанавливается мгновенно (10–13 сек). Смещение упругое, не вызывает диэлектрических потерь.
12.Остаточная поляризация
В некоторых веществах с малой проводимостью поляризация остается в течении достаточно длительного времени (месяцы, годы). Такая поляризация называется еще электродной и характерна для особого класса диэлектриков – электретов.
13.Спонтанная поляризация (сегнетоэлектрическая поляризация)
Поляризация возникающая спонтанно в отсутствие электрического поля. Наблюдается у особого класса диэлектриков – сегнетоэлектриков.
14.Электрическое поле в диэлектрике.
Поле Лоренса. Уравнения Клаузиса-Масотти.
При рассмотрении физических процессов в диэлектриках используют понятие внешнего и локального поля.
Внешнее поле – приложенное по всему объему диэлектрика, характеризуется средней напряженностью электрического поля:
. Локальное поле – поле действующее на конкретную данную молекулу диэлектрика:
. Евн – поле, созданное молекулами окружающими данную молекулу.
R<<h, R> радиуса молекулы. ,
где Е1 – поле, действующее на данную молекулу, создаваемое молекулами находящимися за сферой, т.е. поле дальнего окружения;
Е2 – поле, создаваемое молекулами находящимися внутри сферы поля ближнего окружения.
Определим Е1. Для этого мысленно извлечем шар с радиусом R из диэлектрика и рассмотрим его отдельно.
В центре рассматриваемая молекула, представляющая точечный диполь, т.е. такой диполь, размеры которого по сравнению с шаром можно считать точкой.
Мысленно удаляем из сферы все заряды кроме точечной диполи.
Выделим на сфере элементарную площадку с шириной и площадью dS.
- плотность связанных зарядов.
В целом на площадке заряд dq: .
Этот элементарный заряд создает в точечном диполе элементарную напряженность:
, ,.
.
=Р2=Рcos, тогда
.
; .
Для полярных диэлектриков напряженность поля ближнего окружения E2 практически равна нулю: E20, тогда
,(1) где E - локальное поле Лоренса.
Уравнение (1) устанавливает связь между локальным и внешним полями.
. (2)
Подставим (2) в (1):. (3)
Уравнение (3) показывает, что напряженность локального поля зависит от материала диэлектрика.
. (4) . (5)
Уравнение Клаузиса-Масотти (5) справедливо только для полярных диэлектриков (электронная поляризация). Позволяет устанавливать связь между макроскопическими параметрами, характеризующих весь диэлектрик, а именно и его микроскопическими параметрами: n – концентрация молекул и поляризуемостью .
Для инженерных расчетов уравнение (5) используют в модифицированном виде:
, где M – молярная масса вещества; D – плотность вещества при 20 0С.
Тогда , . – молярная поляризация.
Установлено, что для всех неполярных диэлектриков 2, где - коэффициент преломления электромагнитной волны (света).
или .– молярная дефракция.