Билет 11 Полярные и неполярные диэлектрики. Поляризация деформационная и ориентационная.

Неполярные диэлектрики – это диэлектрики образованные симметричными молекулами, которые не являются диполями в свободном состоянии. При внесении такой молекулы во внешние электрическое поле, электронные оболочки деформируются, и центр масс положительных и отрицательных зарядов уже не совпадает. Т.е молекулы превращаются в диполь, сориентированный вдоль электрического поля.

Полярные диэлектрики - представляют несимметричными молекулы, которые изначально являются диполями. Электрическое поле стремится сориентировать диполи, а тепловое хаотическое движение, стремится вызвать раз-ориентацию. Поэтому диэлектрическая проницаемость и восприимчивость зависят от температуры.

Диэлектрики однородны и изотропны на границе, на границе отсуствуют свободные заряды.

Касательные (тангенциальные) составляющие напряжённости электрического поля на границе 2-х диэлектриков равны.

Е1=E2

Поляр-ей диэл-ка наз процесс ориентации диполей или появления под действием внеш эл поля ориент-х по полю диполей.

вида поляр-и:

1.Электр-я(деформац-ая) – поляр-я диэл-ка с неполярн молек-ми заключ-ся в возник-ии у атомов индуцир-ого дипол момента за счет дефор-ии эл орбиталей.

2.Ориентац-я(дипольная) - поляр-я диэл-ка с полярн молек-ми заклю-ч-ся в ориентации имеющ-ся дип моментов молекул по полю. О. тем сильнее,чем больше напряж эл поля и ниже темпер-а.

Билет 12 Вектор поляризации. Напряженность поля в диэлектриках. Электрическое смещение. Теорема Гаусса для поля в диэлектрике.

Электрическое смещение. D=ε₀Е+P-вектор электрич смещ,[Кл\м²] D=1\4π-q\R²- для точечного заряда. Для вакуума D=ε₀Е.D характеризует поле кот создается сторонними зарядами. Вектор электрич смещ описывает поле созд-он сторонними зарядами, но при кот имеют место связанные заряды. Для произвольной замкнутой поверхности S поток вектора D сквозь эту поверхность Ф_D=∫DdS=∫D_ndS, где D_n – проекция вектора D на нормаль n к площадке dS/

Теорема Гаусса для электростатич-го поля в диэлектрике. ∫DdS=∫D_ndS=ΣQ_i , т.е поток вектора смещения электростатического поля в диэлектрике сквозь произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме заключ-х внутри этой поверхности свободных электрических зарядов. В такой форме т Гаусса справедлива для электростатического поля как для однородной и изотропной, так и для неоднородной и анизотропной сред.

Билет 13 Диэлектрическая проницаемость и ее физический смысл.

Диэлектрическая проницаемость среды. –Е=Е₀-Е’=Е₀-ǽЕ, Е(1+ǽ)=Е₀ Безразмерная величина ε=1+ǽ. Ε показывает во сколько раз поле ослабляется диэлектриком, и характеризует количественно свойство диэлектрика поляризоваться в электрическом поле.

Билет 14 Распределение зарядов в проводниках. Связь между напряженностью поля у поверхности проводники поверхностной плотностью заряда. Электростатическая защита

Распределение зарядов. Если проводник поместить во внешнее электростатическое поле или его зарядить, то на заряды проводника будет действовать электростатическое поле, в результате чего они будут перемещаться. Перемещ зарядов будет продолжаться до тех пор, пока не установится равновесное распределение зарядов,при котором электростатическое поле внутри проводника обращается в 0.Е=0.φ=const т.е поверхность проводника в электростатическом поле является эквипотенциальной.если во внеш электростатич поле внести нейтральный проводник, то свободные заряды будут перемещаться :+ по полю,- против поля.на одном конце проводника будут скапл избыток + заряда, на другом – избыток-.эти заряды назыв индуцированными .если проводнику сообщить некоторый заряд Q, то нескомпенсированнные заряды располагаются только на поверхности проводника.

1)Напряженность поля внутри проводника должно быть равно 0 Е=0 (φ=const). 2)Напряженность поля на поверхности проводника должна быть направлена по нормали к поверхности Е=Еn. Нейтральный проводник, внесенный в электрическое поле разрывает части линий напряженности. они заканчиваются на отрицательно индуцированных зарядах и вновь начинаются на +. Индуцированные заряды распределяются во внешней поверхности проводника. Если внутри проводника имеется полость, то при равновесном распределении индуцированных зарядов поле внутри нее равно 0. На этом основывается электростатическая защита.