![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Поляризационные заряды. Типы диэлектриков
Все тела в природе можно условно разделить по их электрическим свойствам на три категории: проводники, полупроводники и диэлектрики (изоляторы). Электрические свойства тел зависят от их внутреннего строения. К проводникам относятся вещества, которые при обычных условиях имеют достаточно большую концентрацию (~1022см-3) свободных носителей заряда. Через проводники под действием внешнего электрического поля переносятся электрические заряды. Проводниками, например, являются металлы и электролиты. В диэлектриках при обычных условиях свободные носители заряда практически отсутствуют, поэтому они не обладают способностью проводить электрические заряды. В полупроводниках при обычных условиях концентрация свободных носителей заряда ~1010 см-3 и по способности проводить заряды они занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. Деление веществ на проводники и изоляторы по их способности проводить заряды весьма условно. В сильных электрических полях даже хорошие диэлектрики становятся проводниками электрических зарядов. Опыты показывают, что на поверхности диэлектрика, помещенного во внешнее электрическое поле, возникают электрические заряды. Такие заряды называются поляризационными или связанными. В дальнейшем, поверхностную плотность поляризационных зарядов будем обозначать s¢. Поляризационные заряды не нарушают электронейтральности диэлектрика в целом. Процессы, проходящие в диэлектриках, можно понять, если диэлектрик рассматривать как систему электрических диполей. Диэлектрики, молекулы которых имеют отличный от нуля электрический момент, называются полярными. К полярным диэлектрикам, например, относится вода. На рис. 2.1 изображена молекула воды и соответствующей ей эквивалентный диполь. Воздействие внешнего электрического поля на такую электронейтральную молекулу можно рассматривать как воздействие на соответствующий эквивалентный диполь
При этом в однородном поле на диполь действует вращательный момент сил (рис. 2. 2):
вся молекула приобретает электрический момент. Электрический момент р направлен параллельно линиям напряженности и определяется степенью сдвига атомов из положения равновесия. На рис. 2.4б показано появление поляризационных зарядов на поверхности неполярного диэлектрика.
|