Поляризация диэлектриков
08/20/2023 А.В. Шишкин, АЭТУ, НГТУ 1. Относительная диэлектрическая проницаемость Поляризация представляет собой обратимое смещение электрически заряженных частиц, входящих в состав диэлектрика, при приложении к нему электрического поля. Емкость конденсатора, имеющего на пластинах заряд Q и заполненного вакуумом, C0 = Q / U0, где U0 – разность потенциалов. После того, как в зазор будет вставлен диэлектрик, C = Q / U = εС0. Величину ε = E0 / E (E – напряженность электрического поля ) называют относительной диэлектрической проницаемостью, она зависит от свойств диэлектрика и характеризует уменьшение силы взаимодействия электрических зарядов в диэлектрике по сравнению с вакуумом. 08/20/2023 А.В. Шишкин, АЭТУ, НГТУ 2. Вектор поляризации При наложении электрического поля в диэлектрике возникают элементарные электрические дипольные моменты pj. Вектор поляризации представляет собой объемную плотность электрического дипольного момента диэлектрика: P = (Σpj) / V. При поддержании постоянной разности потенциалов и введении в конденсатор изотропного диэлектрика возрастает электрическая индукция (электрическое смещение) D: D = ε0E + P = ε0εE = εD0. ε0 = 8,854⋅10–12 Кл / (В⋅м) – электрическая постоянная. Вектора E и D направлены от положительного заряда к отрицательному. Вектор P направлен от отрицательного заряда к положительному. Векторы E, D и P в изотропных диэлектриках имеют одно и то же направление. P = χeε0E = αE, χe = ε – 1, где χe – диэлектрическая восприимчивость; α – поляризуемость. В анизотропных диэлектриках диэлектрическая проницаемость является симметричным тензором второго ранга εij (i, j = 1, 2, 3).