13.Теорема Остроградского—Гаусса для электростатического поля в среде

1°. Согласно принципу суперпозиции полей на­пряженность Е поля в среде равна геометрической сумме напряженностей полей свободных (Е^сво6) и связанных (Е^связ) за­рядов:

Соответственно теорема Остроградского—Гаусса для элек­тростатического поля в вакууме может быть распространена на электростатическое поле в среде, если под q(охв) понимать алгебраическую сумму всех свободных и связанных зарядов, охватываемых замкнутой гауссовой поверхно­стью S.

2°. Электрическим смещением (электрической индукцией) называется векторная величина D, характеризующая электри­ческое поле и равная

Из этих соотношений для поляризованности изотропного диэлектрика следует, что безразмерная

15 Электрострикация и Пьезомагнетиз

Электрострикация - деформация диэлектрика под действием внешнего электрического поля, пропорциональная квадрату напряженности поля и не зависящая от изменения его направления на обратное (в отличие от обратного пьезоэффекта).

Дополнительно

Движение электромагнитной энергии вдоль ЛЭП.

Пусть имеется участок проводника радиуса r. рассмотрим случай, когда по

проводнику течет постоянный ток. Напряженность поля внутри проводника

, точно такое же поле существует вне проводника около его поверхности.

Току j будет соответствовать напряженность магнитного поля и образующий с вектором Е правый винт

14.Полярные и неполярные диэлектрики. Вектор поляризации р. Связь м-у векторами р и е. Поляриз ориентац и деформац. Зависимость от т.

Вещества, которые не проводят электрический ток, называются диэлектриками. В диэлектриках, в отличие от про­водников, нет свободных носителей заряда — заряженных час­тиц, которые могли бы прийти под действием электрического поля в упорядоченное движение и образовать ток проводимо­сти .

Д иэлектрик называется неполярным, если в отсутствие внешнего электрического поля «центры тяжести» положительных и отрица­тельных зарядов в молекулах этого диэлектрика совпадают и дипольные моменты молекул равны нулю. Во внешнем электри­ческом поле происходит деформация электронных оболочек атомов и молекул. «Центры тяжести» положительных и отрица­тельных зарядов смещаются друг относительно друга. Со­ответственно неполярная молекула диэлектрика приобретает во внешнем электрическом поле индуцированный (наведенный) дипольный электрический момент, пропорциональный напряженности Е поля.Тепловое движение неполярных молекул никак не влияет на возникновение у них индуцированных дипольных электри­ческих моментов: векторы р_е всегда совпадают по направле­нию с вектором Е, а поляризуемость а не зависит от темпера­туры.

Полярным диэлектриком называется такой диэлектрик, молекулы (атомы) которого имеют электроны, расположенные несимметрично относительно атомных ядер. В таких молекулах «центры тяжести» положительных и отри­цательных зарядов не совпадают даже в отсутствие внешнего электрического поля. В первом приближении можно считать, что молекулы полярных диэлектриков по своим электрическим свойствам подобны жестким диполям, у которых имеет­ся постоянный (по модулю) электрический дипольный мо­мент (р_е = const).

5°. В однородном внешнем электрическом поле на жесткий диполь действует пара сил, момент которой равен

Момент пары М направлен перпендикулярно к плоскости, проходящей через векторы р_е и Е, причем из конца М вращение от р_е к Е по кратчайшему пути видно происходящим против часовой стрелки.

16.Сегнетоэлектрики

Сегнетоэлектриками называется группа кристалличе­ских диэлектриков, обладающих в определенном интервале температур самопроизвольной (спонтанной) поляризацией, ко­торая сильно изменяется под влиянием внешних воздей­ствий — электрического поля, деформации, изменения темпе­ратуры. Примерами сегнетоэлектриков могут служить сегнетова соль (NaKC₄O₆-4H₂0), титанат бария (ВаТЮ₃).

В отсутствие внешнего электрического поля весь объем сегнетоэлектрика самопроизвольно разбит на небольшие об­ласти, которые поляризованы до насыщения и называются до­менами (диэлектрическими доменами). Возможные направ­ления электрических моментов доменов определяются сим­метрией кристалла.

Для сегнетоэлектриков характерно явление диэлектрического гистерезиса (запаздывания), состоящее в различии Р_х = 0 при Е_х = 0 до значения P_R в точке а, соответствующей состоянию насыщения. При дальнейшем