6. Электрическое поле в веществе. Свободные и связанные заряды в диэлектриках. Типы диэлектриков. Диэлектрики в электрическом поле. Поляризация диэлектриков. Вектор поляризации.

Первую группу диэлектриков (N2, Н2, О2, СО2, СН4, ...) составляют вещества, молекулы которых имеют симметричное строение, т. е. центр масс положительных и отрицательных зарядов совпадает. Молекулы таких диэлектриков называются неполярными.

Вторую группу диэлектриков (Н2О, NH3, SO2, CO,...) составляют вещества, молекулы которых имеют асимметричное строение, т. е. центр масс положительных и отрицательных зарядов не совпадает. Молекулы таких диэлектриков называются полярными.

Третью группу диэлектриков (NaCl, КС1, КВr,...) составляют вещества, молекулы которых имеют ионное строение.

Появление связанных зарядов приводит к возникновению дополнительного электрического поля (поля, создаваемого связанными зарядами), которое направлено против внешнего поля (поля, создаваемого свободными зарядами) и ослабляет его.

Поляризацией диэлектрика называется процесс ориентации диполей или появления под воздействием внешнего электрического поля ориентированных по полю диполей.

_{Для количественного описания поляризации диэлектрика пользуются векторной величиной —} поляризованностью, определяемой как дипольный момент единицы объема диэлектрика: ._{, где – диэлектрическая восприимчивость.}

_{7. Диэлектрическая восприимчивость вещества и ее зависимость от температуры. Поверхностная плотность связанных зарядов. Физический смысл вектора электрического смещения. Условия на границе раздела двух диэлектрических сред.}

Поверхностная плотность связанных зарядов равна поляризованности :.

Линии вектора могут начинаться и заканчиваться на любых зарядах — свободных и связанных, в то время как линии вектора электрического смещения— только на свободных зарядах: .

8. Сегнетоэлектрики. Физические свойства и применение.

Сегнетоэлектрики — диэлектрики, обладающие в определенном интервале температур спонтанной (самопроизвольной) поляризованностью, т. е. поляризованность в отсутствие внешнего электрического поля.

При отсутствии внешнего электрического поля сегнетоэлектрик представляет собой как бы мозаику из доменов — областей с различными направлениями поляризованности. Сегнетоэлектрики имеют аномально большие значения диэлектрической проницаемости (для сегнетовой соли ). Для каждого сегнетоэлектрика имеется определенная температура, выше которой его необычные свойства исчезают и он становится обычным диэлектриком.

9. Постоянный электрический ток, его характеристики и условия существования. Классическая теория электропроводности металлов и ее опытное обоснование.

Электрическим током называется любое упорядоченное (направленное) движение электрических зарядов. В проводнике под действием приложенного электрического поля свободные электрические заряды перемещаются: положительные — по полю, отрицательные — против поля, т.е. в проводнике возникает электрический ток, называемый током проводимости. Если же упорядоченное движение электрических зарядов осуществляется перемещением в пространстве заряженного макроскопического тела, то возникает так называемый конвекционный ток.

Для возникновения и существования электрического тока необходимо, с одной стороны, наличие свободных носителей тока — заряженных частиц, способных перемещаться упорядочение, а с другой — наличие электрического поля, энергия которого, каким-то образом восполняясь, расходовалась бы на их упорядоченное движение. За направление тока условно принимают направление движения положительных зарядов.

Количественной мерой электрического тока служит сила тока — скалярная физическая величина, определяемая электрическим зарядом, проходящим через поперечное сечение проводника в единицу времени: .

Физическая величина, определяемая силой тока, проходящего через единицу площади поперечного сечения проводника, перпендикулярного направлению тока, называется плотностью тока: .

Носителями тока в металлах являются свободные электроны, т. е. электроны, слабо связанные с ионами кристаллической решетки металла.