Диэлектрики в электрическом поле

1.

ДИЭЛЕКТРИКИ В
ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ
Поляризация диэлектриков
Механизмы поляризации диэлектриков
Описание электрического поля в диэлектриках
Теорема Гаусса в присутствии диэлектриков
Условия на границе двух диэлектриков
Сегнетоэлектрики
Прямой и обратный пьезоэффект

2.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИЭЛЕКТРИКОВ
вещество
металлы
диэлектрики
полупроводники
концентрация носителей тока
1028 1029 1/м3
~ 1017 1/м3
1021 1023 1/м3
• Диэлектрики не проводят электрический ток, т.к. в
них нет свободных зарядов – зарядов, способных
перемещаться на значительные расстояния (их
концентрация много меньше, чем в проводниках).
• В диэлектриках существуют связанные заряды заряды внутри атомов и молекул, способные
смещаться на незначительные расстояния.

3.

ПОЛЯРИЗАЦИЯ ДИЭЛЕКТРИКОВ
Поляризация – смещение связанных зарядов из своих
положений равновесия на малые расстояния порядка
атомных при внесении диэлектрика во внешнее
электрическое поле.
В соответствии с механизмом поляризации
диэлектрики делятся три класса:
диэлектрики
неполярные
полярные
ионные
кристаллы
механизм поляризации
электронный
ориентационный
ионный

4.

ЭЛЕКТРОННЫЙ МЕХАНИЗМ ПОЛЯРИЗАЦИИ
Неполярные молекулы - симметричные молекулы (Н2, O2, CO2, CH4,
N2, Ar, Ne), в которых центры
положительных и отрицательных
зарядов совпадают.
В электрическом поле
происходит смещение
электронных оболочек и
молекулы становятся диполями.