64.Електричне поле в діелектриках.

Діелектрик складається із нейтральних атомів та молекул: позитивний заряд у них зосереджений в ядрах, негативний − у електронних шарах. Існують діелектрики − гази, рідини та тверді тіла. За хімічним зв’язком серед твердих діелектриків розрізняють іонні, ковалентні, молекулярні, склоподібні, аморфні та інші. Порівняно з провідниками кількість вільних заряджених частинок в діелектриках дуже мала, тому ними можна знехтувати.

Розрізняють полярні та неполярні молекули. Полярні молекули можна уподібнити електричному диполю.

Електричним диполем називається сукупність двох точкових заряджених тіл, що мають однакові за значенням і протилежні за знаком заряди, відстань між ними дуже мала порівняно з відстанню від них до точок, де розглядається поле диполя.

Електричною характеристикою диполя є його момент :

, (126)

напрямок його приймають від негативного заряду до позитивного.

Розглянемо діелектрик вміщений у рівномірне електричне поле з напруженістю Е.

В зовнішньому електричному полі полярна молекула (диполь) зазнає дії пари сил, яка обертає її так, що електричний момент диполя напрямлений так само, як і напруженість поля.

У неполярних молекулах діелектрика під дією зовнішнього електричного поля відбувається зміщення заряджених частинок уздовж його напрямку, внаслідок чого вони набувають властивостей диполів.

Це явище називається поляризацією діелектрика.

65. Поляризація діелектриків, діелектрична сприйнятливість, діелектрична проникність речовини.

Поляризáція діелектр́ика — 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.На відміну від провідника електричне поле проникає в діелектрик. Ця відмінність зумовлена тим, що в діелектрику нема вільних електричних зарядів, всі внутрішні заряди зв'язані, а тому під впливом поля можуть зміщуватися тільки на невелику віддаль. У результаті цих зміщень виникає електричне поле, що протидіє зовнішньому електричному полю. Відповідно на границях діелекрика виникають поверхневі заряди.При знятті зовнішнього електричного поля діелектрична поляризація зникає, однак існують деякі речовини, що можуть зберігати наведену поляризацію. Їх називають електретами.Кількісно діелектричну поляризацію одиниці об'єму діелектрика описує вектор поляризації, а зменшення напруженості електричного поля всередині діелектрика — поляризовність та діелектрична проникність.У зовнішньому електричному полі на діелектрик внаслідок зміщення зарядів діють сили, які називають пондеромоторними.

Діелектрична сприйнятливість — фізична величина, що характеризує властивість речовини поляризуватись, тобто змінювати свою поляризацію P під дією електричного поля. В системі СІ діелектрична сприйнятливість — безрозмірна величина. У діелектриків вона, як правило, додатня.

Діелектр́ична прон́икність (діелектрична стала) середовища ε — безрозмірна величина, що характеризує ізоляційні властивості середовища. Вона показує, у скільки разів взаємодія між зарядами в однорідному середовищі менша, ніж у вакуумі.