Для связи в whatsapp +905441085890

Диэлектрики в электрическом поле в физике

Диэлектрики в электрическом поле

Диэлектрики (или изоляторы) — вещества, относительно плохо проводящие электрический ток.

Термин «диэлектрик» был введён М. Фарадеем для обозначения веществ, через которые передаются электромагнитные взаимодействия.

В диэлектриках все электроны связаны, т. е. принадлежат отдельным атомам, и электрическое поле не отрывает их, а лишь слегка смещает, т. е. поляризует. Поэтому внутри диэлектрика может существовать электрическое поле; диэлектрик оказывает на электрическое поле определённое влияние.

Диэлектрики делятся на полярные и неполярные.
Полярные диэлектрики состоят из молекул, в которых центры распределения положительных и отрицательных зарядов не совпадают. Такие молекулы можно представить в виде двух одинаковых по модулю разноименных точечных зарядов, находящихся на некотором расстоянии друг от друга, называемых диполем (рис. 89).

Диэлектрики в электрическом поле в физике
Рис. 89
Диэлектрики в электрическом поле в физике
Рис. 90

Неполярные диэлектрики состоят из атомов и молекул, у которых центры распределения положительных и отрицательных зарядов совпадают.

Помещение полярного диэлектрика в электростатическое поле приводит к развороту и смещению до этого хаотически ориентированных диполей вдоль поля (рис. 90). Разворот происходит под действием пары сил, приложенных со стороны поля к двум зарядам диполя (рис. 91). Смещение диполей называется поляризацией. Однако из-за теплового движения происходит лишь частичная поляризация. Внутри диэлектрика положительные и отрицательные заряды диполей компенсируют друг друга, а на поверхности диэлектрика появляется связанный заряд: отрицательный со стороны положительно заряженной пластины, и наоборот.

Неполярный диэлектрик в электрическом поле также поляризуется.

Под действием электрического поля положительные и отрицательные заряды в молекуле смещаются в противоположные стороны, так что центры распределения зарядов смещаются, как у полярных молекул. Ось наведенного полем диполя ориентирована вдоль поля. На поверхностях, примыкающих к заряженным пластинам, появляются связанные заряды.

Диэлектрики в электрическом поле в физике
Рис. 91
Диэлектрики в электрическом поле в физике
Рис. 92

Поляризованный диэлектрик сам создаёт электрическое поле (Диэлектрики в электрическом поле в физике, рис. 92). Это поле ослабляет внутри диэлектрика внешнее электрическое поле Диэлектрики в электрическом поле в физике. Степень этого ослабления зависит от свойств диэлектрика. Уменьшение напряжённости электростатического поля в веществе по сравнению с полем в вакууме характеризуется относительной диэлектрической проницаемостью среды.
Относительная диэлектрическая проницаемость среды Диэлектрики в электрическом поле в физике — это физическая величина, показывающая, во сколько раз модуль напряжённости электростатического поля Диэлектрики в электрическом поле в физике внутри однородного диэлектрика меньше модуля напряжённости поля Диэлектрики в электрическом поле в физике в вакууме:
Диэлектрики в электрическом поле в физике
В соответствии с этим сила взаимодействия зарядов в среде в Диэлектрики в электрическом поле в физике раз меньше, чем в вакууме:
Диэлектрики в электрическом поле в физике

Эта лекция взята со страницы лекций по всем темам предмета физика:

Предмет физика

Возможно эти страницы вам будут полезны:

Разность потенциалов электрического поля в физике
Проводники в электрическом поле в физике
Электрическая ёмкость конденсатора в физике
Энергия поля конденсатора в физике