97.Електричний диполь. Дипольний момент. Поле диполя.

Однією із простих систем точкових зарядів є електричний диполь – сукупність двох однакових за абсолютним значенням і протилежним за знаком точкових зарядів +q і –q, розміщеній на деякій відстані . Величину називають плечем диполя. Якщо відстань між зарядами не змінюється, то такий диполь називають жорстким. Якщо довжина плеча диполя мала порівняно з відстанню від диполя до точки спостереження, то такий диполя називають точковим. Прикладом точкових диполів є полярні молекули.

Основною характеристикою диполя є електричний дипольний момент – вектор, що чисельно дорівнює добутку заряду на плече і напрямлений від негативного заряду до позитивного, тобто [Кл*м].

Поле диполя:

Знайдемо електричне поле диполя як фізичного об’єкта.

Вектор напруженості поля диполя:

Задавши дипольний момент і координати довільної точки ( її радіус-векторі кутміж радіус-вектором і напрямком вектора напруженості електричного поля), можемо знайти поле диполя в цій точці :

; .

98.Теорема Гауса

Теорема Гауса : потік вектора E через замкнуту поверхню S дорівнює алгебраїчній сумі зарядів, укладених усередині цієї поверхні, поділеній на електричну постійну.

Теорема Гауса пов’язує потік вектора напруженості електростатичного поля крізь довільну замкнену поверхню із зарядом, який охоплюється цією поверхнею.

99.Полярні і неполярні молекули. Поляризація речовини.

В полярних молекулах електричні центри позитивних і негативних зарядів не збігаються: один кінець молекули несе позитивний заряд, другий – негативний.

Полярні речовини хімічно активні і при розчині у воді дисо-ціюють на йони. До полярних речовин належать неорганічні кислоти і їх солі, вода та ряд природних мінералів. Тверді полярні речовини гідрофільні.

Неполярні молекули –молекули у яких «центри ваги» позитивних і негативних зарядів збігаються, а отже дипольний момент дорівнює нулеві.

Поляризація - це процес, що складається в обмеженому зсуві чи орієнтації зв'язаних зарядів у діелектрику при впливі на нього зовнішнього електричного поля. Позитивні заряди зміщуються в напрямку вектора напруженості поля Е,негативні - у зворотному напрямку.

Поляризáція діелектр́ична — виникнення дипольного електричного моменту у діелектрика, поміщеного у зовнішнє електричне поле; явище зміщення електричних зарядів діелектрика під впливом зовнішнього електричного поля зумовлює виникнення внутрішнього електричного поля з протилежним напрямком, наслідком чого є зменшення прикладеного поля.

*Неполярні діелектрики. До цієї групи відносять діелектрики, що не містять електричних диполів, здатних до переорієнтації в зовнішнім електричному полі. Неполярним діелектрикам властива в основному електронна поляризація. Вони застосовуються як високоякісні електроізоляційні матеріали в техніці високих і надвисоких частот. До них відносять полістирол, поліетилен, бензол, повітря й ін.

Полярні діелектрики. У цю групу входять діелектрики, що містять електричні диполі, що здатні до переорієнтації в зовнішнім електричному полі. У полярних діелектриках крім електронної спостерігають і дипольно-релаксаційну поляризацію. Вони мають трохи знижені електричні властивості в порівнянні з неполярними діелектриками і застосовуються як електроізоляційні матеріали в області низьких частот. До них можна віднести полівінілхлорид, епоксидні смоли, лавсан, органічне скло і ін.