Полярные диэлектрики

Диэлектрики, в молекулах которых центры тяжести положительных зарядов (ядер) и отрицательных зарядов (электронов) при отсутствии внешнего электрического поля не совпадают, называются полярными. Полярный диэлектрик есть совокупность полярных молекул – электрических диполей.

Дипольный электрический момент полярной молекулы (рис.17.8) – в отсутствие внешнего поля – отличен от нуля:

 
 

Рис.17.8.Полярная молекула – электрический диполь.

(17.14)

Но в отсутствие внешнего электрического поля все диполи разориентированы (рис.17.9) и поэтому векторная сумма дипольных моментов всех молекул, как в неполярных диэлектриках, равна нулю:

(17.15)


Рис.17.9.Полярные молекулы (диполи) в полярном диэлектрики в отсутствие внешнего поля.

 
 

Во внешнем однородном электростатическом поле в полярном диэлектрике происходит ориентационная поляризация (рис.17.10).

 
 

Рис.17.10. Ориентационная поляризация полярного диэлектрика

Векторная сумма дипольных моментов всех молекул полярного диэлектрика во внешнем поле отлична от нуля:

(17.16)

При нагреве полярного диэлектрика молекулы разориентируются вследствие теплового движения. Дипольные моменты молекул компенсируют друг друга и суммарный дипольный момент полярного диэлектрика стремится к нулю (рис.17.11).

 
 

Рис.17.11. Зависимость дипольного момента полярного диэлектрика от температуры

17.2.2.Электрический диполь во внешнем однородном
электростатическом поле (в вакууме)

Во внешнем однородном электрическом поле на заряды q 1 и q 2 действуют силы и , образующие пару сил (рис. 17.12):

.(17.17)

Рис. 17.12. Электрический диполь во внешнем поле

Момент пары сил равен

.(17.18)

Равновесие для диполя в поле наступает, когда момент пары сил равен нулю:


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  




Подборка статей по вашей теме: