13.2. Дiелектрuкu в електростатuчному nолi. Явuще nолярuзацiї. Типи nолярuзацiї. Неnолярнi I nолярнi дiелектрuкu.

Дiелектрики - речовини, якi не проводять ел.струм. У природі ідеал. ізоляторів не існує, вони проводять струм в 10¹⁵-10²⁰ раз гірше ніж провідники. В дiел. нема вільних ел.зарядів (електронів), як в металах чи н/п.

Вивчаючи ел. власт. діелектриків, їх мол. можна зобразити як систему, що скл. з 2-х точкових зарядів. Тому мол. діелектрика можна розгл. як диполь, який скл. із зарядів +q і –q.

На незарядженому діелектрику в ел. полі виникають ел. q, так в ньому з’являються ел. полюси – це явище дістало наз. поляризації діел. При поляризації діел. кожна його мол. перетв. в ел. диполь і отр. певний дипольний ел. момент р=ql.

Діел. / на такі типи : неполярні (скл. з мол., центри мас +q і –q яких збігаються за відсутності ел. поля. Приклади: Н₂, О₂, СО₂. Мол. таких діел. наз. неполярними, їх дипольний момент =0) полярні (центри мас не збігаються- асиметрична будова. Н₂О, НСl. Мол.- полярні і мають дипольні моменти р₀=q₀l ) іонні (речовини, мол. яких мають іонну будову. NаСl,КСl).

Розгл., що відб.з діел. при внесенні їх в ел. поле.

1. При внесенні неполярних діел. в ел. поле вiдбув. деформацiя мол. i виникає iндукований дипольний момент: p =ε₀αЕ, α – коеф. поляризацiї, який залежить лише вiд об'єму молекули, ε₀- ел. стала. Всі дипольні моменти розміщуються ланцюжками вздовж лінії напруженості. Внаслідок цього грані діел. набувають різнойменних q - діел. поляризується (так звана електронна поляризація).

2.При внесенні полярного діел. в ел. поле, під дією поля полярні мол. діел. намагаються повернутись так, щоб вектори їх дипольних моментів збігалися з напрямком напруженості. Але тепловий рух мол. хаотично розкидає диполі і заважає орієнтації всіх векторів вздовж поля. Внаслідок спільної дії цих 2-ох факторів, в діел. переважає орієнтація дипольних моментів мол. вздовж поля. Ця орієнтація обернено~ Т, і є тим повніша чим сильніше ел. поле(так звана орієнтаційна поляризація).

3. При внесенні іонного діел. в ел. поле, під дією поля всі (+)-і іони зміщуються в напрямку напруженості поля, а всі (-)-і в протилежному напрямку. При цьому в кожній одиниці V кристала перебуває однакова к-ть + і – йонів, а на кожній з 2-ох протилежних граней кристала, перпендикулярно до вектора напруженості ел. поля містяться іони якого-небудь одного знаку (так звана іонна поляризація).

Ступінь поляризації діел. характеризується вектором поляризації р =∑p, тут Рі- дипольний момент і-го диполю. Для однорідного діел., який перебуває в ел. стат. полі справедлива рівність : р = χЕε₀. Коеф. χ-діел. сприйнятливість (безрозмірна).

Сегнетоелектрики. Існує група речовин які можуть володіти спонтанною поляризацією при відсутності зовнішнього поля.

Сегнетоелектрики відрізняфться від інших діелектриків рядом характерних особливостей: 1. Для звичайних діелектриків ε складає декілька одиниць, то для СЕ декілька десятків. 2 .Діелектрична проникність залежна від напруженості поля. 3. Має петлю гістерезису відставання век. поляр. Від напруженості. СЕ тверді тіла. Має області спонтанної самостійної поляризації – домени. Під дією поля моменти доменів повертаються по напрямку поля. Для СЕ існує температура вище якої речовина втрачає свої властивості – точка Кюрі.