Оглавление:
Поле внутри диэлектрика
Поля в диэлектрике Попробуйте поместить любой диэлектрик в однородное электрическое поле с напряженностью EO. Поле ЭО создается свободным зарядом, который помещается на поверхность металлического электрода, по сути, это поле называется третьим лицом, потому что его модуль прочности в вакууме равен EO=O0/£0, (2.7) 46 эти свободные заряды не являются компонентами металлического электрода или диэлектрика,
но в отличие от их собственного заряда, электрический заряд вводится значениями внешних зарядов на электродах+0O и-Q () KL, их плотность равна+P0 и-P0KL/м2 (P0=Qq/S, где площадь поверхности электрода, м2). Под действием внешнего электрического поля диэлектрик поляризуется силой EO:связанный заряд возникает внутри него и на поверхности.
Если положительные и отрицательные заряды связи в однородном диэлектрике компенсируются друг для друга, Людмила Фирмаль
то на поверхности, обращенной к электроду, вычисляются положительные и отрицательные поверхностные заряды связи определенной плотности+n и—o (+0). Знак связанного заряда поверхности противоположен полярности электрода. Под действием поверхностно связанных зарядов в диэлектриках возникает электрическое поле напряжения ECZ, направленное противоположно внешнему электрическому полю напряжением EO(рис. 2.1, б).
Поле ECZ фактически является деполяризующим полем в диэлектрике. Результирующее поле E формируется в диэлектрике внешним полем EO и суперпозицией поля, образованной поверхностно связанным зарядом Ez: E=E0+—Ez), где (2.8)、 Таким образом, напряженность поля внутри диэлектрика E всегда меньше напряженности поля вакуума EO в том же na- Йоу. +Ко(+О о)@zzzzzzzz@zzzzzzzzzzzz^+ЕК(+<) + —
- Подключенные W и сторонние платежи +ОД<+®д) Йоу. В О нас И е Е Ш ©<адрес> — О-о ©1 -1- ХЭЗ ВОПРОС©4- © © © Оплата услуг третьих лиц для компенсации соответствующих расходов — Иди (- Да) Рис 2.1. Порядок оплаты C0 (O0), SD (<*d), C?После подключения источника тока K (A K)n и формирования среднего микроскопического поля E в диэлектрике электроды плоского конденсатора с вакуумом (а) и диэлектриком (б) 47‰прикладывается к электроду. С внешней стороны диэлектрика ECZ=0, согласно формуле (2.8), он имеет E=E0. (2.9)
Поэтому в следующих главах вместо EO используется EO. Поле ECZ обусловлено плотностью связывающего заряда o поверхности, а его коэффициенты прочности равны Esz=O / Bo * P=o, так что вы можете написать ЕС Ш=Р/Е0. (2.10)присваиваем выражению (2.10)значение P из(2.6) получаем ECZ=(e-1) E.(2.11) определяем значение среднего макроскопического электрического поля e в поляризованных диэлектриках, подставляя значение ECZ из уравнения(2.11)): Е=ЕО—(Е-1) е, Откуда E=E0/E. (2.12)следовательно, сила среднего макроскопического поля E,
формируемого поляризованным диэлектриком, в e раз слабее силы внешнего поля EO, т. е. в случае одного и того же заряда в вакууме. Людмила Фирмаль
Умножьте уравнение (2.12) на£0, чтобы получить электрическое смещение (индукцию) D в диэлектрике Д=£oeeo/£=e0e0 = делать. (2.13) следовательно, электрическое смещение D в диэлектрике совпадает с электрическим смещением внешнего электрического поля или совпадает с вектором напряженности внешнего электрического поля EO, умноженным на электрическую постоянную£0. Если более строго учитывать зависимость Эо от Эо, то по формуле (2.12) эта зависимость может быть достигнута, если изотропный диэлектрик равномерно поляризован и имеет форму диска, перпендикулярного полю ЭО.
Если диэлектрик имеет форму длинного стержня, расположенного параллельно полю ЭО, и связанные с ним заряды, расположенные на его концах, удалены друг от друга на значительное расстояние, то поле деполяризации имеет вид эо=ЭО. (2.14) 48 для сферического диэлектрического деполяризованного поля ECZ= — P/(ZEO). Таким образом, напряженность среднего макроскопического электрического поля Е, формируемого в диэлектрике, равна、 Е=ЕО-Р/Ze0. (2.15) таким образом, зависимость средней макроскопической напряженности поля в поляризованном диэлектрике E от напряженности внешнего поля EO зависит от формы самого диэлектрика.
Смотрите также:
| Газообразные диэлектрики | Зонная теория твердого тела |
| Жидкие и твердые диэлектрики молекулярного строения неполярные | Физическая сущность поляризации диэлектриков |
