9. Связь напряженности и потенциала электростатического поля. Примеры расчета разности потенциалов между точками поля по его напряженности.

Напряженность равна градиенту потенциала (скорости изменения потенциала вдоль направления d)

А) Вектор напряженности направлен в сторону уменьшения потенциала.

Б) Электрическое поле существует, если существует разность потенциалов.

В) Единица напряженности:

10. Диэлектрики в диэлектрическом поле. Поляризация диэлектриков и ее типы. Вектор поляризации. Относительная диэлектрическая проницаемость и диэлектрическая восприимчивость

Диэлектрик (изолятор) — вещество, плохо проводящее электрический ток.

Поляризация диэлектриков — явление, связанное с ограниченным смещением связанных зарядов в диэлектрике или поворотом электрических диполей, обычно под воздействием внешнего электрического поля, иногда под действием других внешних сил или спонтанно.

Вектор поляризации — векторная физическая величина, равная дипольному моменту единицы объёма вещества, возникающему при его поляризации, количественная характеристика диэлектрической поляризации. Обозначается буквой P, в Международной системе единиц (СИ) измеряется в Кл/м². Диэлектрическая проницаемость среды ε показывает, во сколько раз сила взаимодействия двух электрических зарядов в среде меньше, чем в вакууме. Относительная диэлектрическая проницаемость воздуха и большинства других газов в нормальных условиях близка к единице (в силу их низкой плотности).

Относительная диэлектрическая проницаемость сегнетоэлектриков составляет десятки и сотни тысяч.

Диэлектрическая восприимчивость ( поляризуемость ) вещества — физическая величина, мера способности вещества поляризоваться под действием электрического поля. Диэлектрическая восприимчивость — коэффициент линейной связи между поляризацией диэлектрика P и внешним электрическим полем E в достаточно малых полях:

где — электрическая постоянная; произведениеназывается абсолютной диэлектрической восприимчивостью. В случае вакуума

У диэлектриков, как правило, она положительна. Диэлектрическая восприимчивость измеряется в ничём (безразмерная величина).

Поляризуемость связана с диэлектрической проницаемостью ε соотношением: , или

11. Вектор электрического смещения. Теорема Гаусса для диэлектриков

Электрическое смещение — векторная величина, равная сумме вектора напряжённости электрического поля и вектора поляризации.

В СИ: D=E+4πP

12. Сегнетоэлектрики и их применение

Сегнетоэлектрики - вещества, обладающие спонтанной поляризацией, направление которой может быть изменено с помощью внешнего электрического поля. Сегнетоэлектрики обладают рядом специфических свойств, которые проявляются лишь в определенном диапазоне температур.

Сегнетоэлектрики находят применение: для изготовления малогабаритных низкочастотных конденсаторов с большой удельной емкостью; для изготовления материалов с большой нелинейностью поляризации для диэлектрических усилителей, модуляторов и других управляемых устройств; в вычислительной технике — для ячеек памяти; для модуляции и преобразования лазерного излучения; в пьезо- и пироэлектрических преобразователях.