Электростатическое поле. Тема 6.1. Поляризация диэлектриков

1.

Электростатическое поле
6. Электростатическое поле при наличии
диэлектриков
6.1. Поляризация диэлектриков

2.

Поляризация диэлектриков
Определение:
Поляризация диэлектрика – это явление, которое заключается в
появлении связанных (поляризационных) электрических зарядов в
объёме и на поверхности диэлектрика под действием внешнего
электрического поля
- объемная плотность
Кл
[ ] 3
м
- поверхностная плотность
Кл
[ ] 2
м
связанных зарядов
связанных зарядов
Физико-технический факультет
2

3.

Виды диэлектриков
Неполярные:
Неполярные диэлектрики – это диэлектрики, которые состоят из
атомов (молекул), которые не имеют собственного дипольного
электрического момента:
в отсутствие внешнего электрического поля peo 0
Полярные:
Полярные диэлектрики – это диэлектрики, которые состоят из
атомов (молекул), которые имеют собственный дипольный
электрический момент:
в отсутствие внешнего электрического поля
Физико-технический факультет
peo 0
3

4.

Виды диэлектриков
Неполярные: peo 0
Полярные:
peo 0
Физико-технический факультет
4

5.

Механизм возникновения связанных зарядов
в диэлектрике
Неполярный диэлектрик:
Физико-технический факультет
5

6.

Механизм возникновения связанных
зарядов в диэлектрике
Полярный диэлектрик:
Физико-технический факультет
6

7.

Вектор поляризации (поляризованность)
Определение:
pei
P lim i
V 0 V
`
Кл
[ P] 2
м
Вектор поляризации – локальная векторная характеристика степени
поляризации диэлектрика
Модуль вектора поляризации равен объёмной плотности дипольного
момента диэлектрика
Физико-технический факультет
7

8.

Связь между поляризованностью
и плотностью связанных зарядов
Поверхностные связанные заряды:
dl
dq dS
S
P
dS
Pn
dpe dS dl
dpe
dS dl
P
dV dS dl cos ( dS ,dl )
P cos ( dS ,dl ) Pn
dq P dS cos ( P ,dS ) P dS
Pn
q P dS
S
Физико-технический факультет
8

9.

Связь между поляризованностью
и плотностью связанных зарядов
Объёмные связанные заряды:
S
q
P
qs P dS
q P dS
S
S
dS
P dS dV
По теореме
Остроградского
P dS div P dV
S
V
S
V
div P
Физико-технический факультет
9