Виды диэлектриков

Виды диэлектриков
Первая группа диэлектриков называются неполярными (азот, водород, кислород и т.д.) – это вещества, молекулы которых имеют схематичное строение.
Дипольный момент
равен нулю.

Вторая группа диэлектриков (вода, окись углерода, метан) – полярные диэлектрики, их молекулы имеют ассиметричное строение, они обладают дипольным моментом, который неравен нулю.

Третью группу диэлектриков (NaCL, KCL, KBr) образуют так называемые ионные кристаллы, представляющие собой кристаллические решетки с правильным чередованием ионов различных знаков. Дипольный момент отличен от нуля.

Поляризация диэлектрика - это переход его в такое состояние, когда внутри малого объёма вещества геометрическая сумма векторов дипольных электрических моментов молекул неравна 0. Такой диэлектрик называется поляризованным.
Поляризация диэлектриков с полярными молекулами называется ориентационной. Она уменьшается с повышением температуры.
Поляризация диэлектриков с неполярными молекулами называется деформационной или электронной поляризацией.

В твердых кристаллических диэлектриках типа NaCl, имеющих ионную кристаллическую решётку, возможна ионная поляризация. Для характеристики процесса поляризации вводят понятия вектор поляризации.
Р- дипольный момент
отдельной молекулы.
V- единица объёма тела.

Во внешнем электрическом поле диэлектрик поляризуется, т.е. приобретает отличный от нуля дипольный момент ,
где дипольный момент отдельной молекулы.
Степень поляризованности макроскопического тела принято характеризовать вектором поляризованности , который в случае однородно поляризованного тела, определяется как дипольный момент единицы объема тела:

Способность вещества изменять свою поляризованность под действием внешнего электрического поля характеризует диэлектрическая восприимчивость . Опыт показывает, что для большинства веществ (исключение сегнетоэлектрики),
где - диэлектрическая восприимчивость, величина безразмерная, больше нуля и составляет несколько единиц, хотя есть и исключения (вода, спирт).

Согласно принципу суперпозиции полей напряженность поля в диэлектрике будет определяться по формуле:
Поляризация диэлектрика

Так как поле создается заряженными плоскостями, то
где - поверхностная плотность связанных зарядов. Т.о. для напряженности поля в диэлектрике окончательно получим:
где - диэлектрическая проницаемость вещества, показывающая во сколько раз уменьшается напряженность электрического поля в диэлектрике по сравнению с вакуумом.