Поляризация диэлектрика

Первое слагаемое этого выражения, в соответствии со смыслом слагаемых в (19.3), выражает работу возбуждения электрического поля в вакууме, а второе слагаемое — это собственно работа поляризации диэлектрика. Поэтому если энергия электрического поля в вакуумированном объеме системы, V6 j8n,, считается входящей во внутреннюю энергию ее, т. е. U = - =U+V6 /8it, то работа электризации должна записываться в виде (19.1), если же этого добавления к U нет, то надо учитывать только чистую работу поляризации, т. е. [c.160]

ПОЛЯРИЗАЦИЯ ДИЭЛЕКТРИКОВ. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ [c.275]

Каков механизм появления поверхностных зарядов Этот вопрос мы детально обсудим ниже, а сейчас введем некоторые макроскопические параметры, характеризуюш,ие Проводник поляризацию диэлектрика в электрическом поле. [c.276]

Поляризация диэлектрика в электрическом иоле связана с определенной работой. В зависимости от характера задачи (что определяе выбор различных независимых переменных, характеризующих состояние диэлектрика в электрическом поле) эта работа разная и для ее вычисления приходится пользоваться различными выражениями (см. 51). [c.28]

Рассмотрим поведение физических систем, на которые кроме давления действуют и немеханические силы, например электрические или магнитные. Как мы увидим, имеются различные выражения для внутренней энергии и работы поляризации диэлектрика. Вопрос о том, какое из этих выражений следует использовать, не является существенным — все они приводят к одним и тем же результатам для свойств диэлектриков. [c.187]

Так как, однако, поляризация диэлектрика в поле неразрывно связана с возникновением потенциальной энергии — РЕ диэлектрика в этом поле, то за работу поляризации диэлектрика в собственном смысле обычно принимается величина [c.188]

Из формулы (10.24) видно, что при поляризации диэлектрика в электрическом поле при постоянных температуре и объеме изменение его свободной энергии равно энергии электрического поля в диэлектрике [c.190]

Величина 3) выступающая в данном случае в качестве внешнего параметра, не является таковым для самого диэлектрика. Поэтому бIF не есть работа поляризации диэлектрика в собственном смысле, т. е. в смысле работы на создание поляризации при раздвигании зарядов в молекулах диэлектрика и образовании преимущественной ориентации этих молекул. Для того чтобы найти работу поляризации диэлектрика в собственном смысле, преобразуем выражение (8.6) к виду, в котором независимой переменной является внешний параметр диэлектрика — напряженность i электрического поля. Так как этому внешнему параметру соответствуют два внутренних (электрических) параметра диэлектрика — поляризованность и вектор электрического смещения (индукция) 25 = < +4л < , то искомое преобразование выражения (6.8) может быть осуществлено двумя способами [c.130]

Так как, однако, поляризация диэлектрика в поле неразрывно [c.130]

Эта формула пригодна для газообразных, но в ряде случаев с большим или меньшим приближением может быть применена также для жидких и твердых диэлектриков.) Таким образом, по физическому смыслу диэлектрическая проницаемость — количественная мера интенсивности процесса поляризации диэлектриков. Концентрация N поляризующихся частиц невелика в газах и намного выше в жидких и твердых диэлектриках. Поляризуемость частицы а зависит от механизма поляризации, определяемого природой диэлектрика. [c.544]

Зависимость е от частоты. Как уже отмечалось, время установления электронной и ионной поляризации весьма мало поляризация диэлектриков в этом случае полностью устанавливается за очень небольшое время по сравнению с полупериодом напряжения даже при наиболее высоких частотах, используемых 3 электротехнике и радиотехнике. Поэтому у таких диэлектриков нет заметной зависимости е от частоты (рис. 4.4). У этих веществ квадрат показателя преломления п в оптическом диапазоне частот практически равен е на радиочастотах. Например, для неполярного газа -водорода - при нормальных давлениях и температуре п = 1,00014, п = 1,00028, =1,00027-, для неполярной жидкости - бензола - п=1,55, п =2.40 =2,56, а для алмаза - вещества с очень большим значением показателя преломления -п=2,40, п =5,76 =5,7. [c.93]

Активная проводимость диэлектриков при переменном токе Уа обычно значительно больше, чем при постоянном (у), а тангенс угла потерь даже на высоких частотах не падает ниже Ю". Следовательно, существуют другие механизмы потерь, кроме обусловленных током сквозной проводимости. Эти механизмы связаны с поляризацией диэлектрика. [c.108]

Формальная теория поляризации диэлектриков, кратко рассмотренная в предыдущем параграфе, позволяет определить поляризацию как процесс смещения связанных зарядов, приводящий к появлению электрического момента у любого макроскопического элемента объема. [c.145]

В любом диэлектрике с релаксационной поляризацией всегда дополнительно существует хотя бы один вид упругой поляризации. Общая поляризация диэлектрика, представляющая собой средний электрический момент единицы объема, выражается суммой [c.147]

В большинстве случаев при интенсивной ионной поляризации диэлектрики имеют положительный температурный коэффициент диэлектрической проницаемости. Эта закономерность объясняется тем, что при повышении температуры ослабляются упругие силы связи между ионами в узлах кристаллической решетки, что облегчает смещение ионов в электрическом поле. [c.32]

Основные виды поляризации диэлектриков [c.6]

Рис. 1.1. Зависимость поляризации диэлектриков от частоты - электрического поля

Поляризацию диэлектриков и диэлектрические потерн на переменном токе часто рассматривают, пользуясь представлением диэлектрической проницаемости в комплексной форме [c.27]

О явлениях, обусловленных поляризацией диэлектрика, можно судить по значению диэлектрической проницаемости, а также угла диэлектрических потерь, если поляризация диэлектрика сопровождается рассеянием энергии, вызывающим нагрев диэлектрика. В нагреве технического диэлектрика могут участвовать содержащиеся в нем немногочисленные свободные заряды, обусловливающие возникновение под воздействием электрического напряжения малого сквозного тока, проходящего через толщу диэлектрика и по его поверхности. Наличием сквозного тока объясняется явление электропроводности технического диэлектрика, численно характеризуемой значениями удельной объемной электрической проводимости и удель- [c.16]

ПОЛЯРИЗАЦИЯ ДИЭЛЕКТРИКОВ и ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ [c.17]

Заряд Q при заданном значении приложенного напряжения слагается из заряда Qq, который присутствовал бы на электродах, если бы их разделял вакуум, и заряда Q , который обусловлен поляризацией диэлектрика, фактически разделяющего электроды [c.17]

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ПОЛЯРИЗАЦИИ ДИЭЛЕКТРИКОВ [c.18]

При отсутствии внешнего электрического поля ориентация дипольных моментов микросистем диэлектрика имеет хаотический характер и вектор поляризации равен нулю. Если в диэлектрике существует электрическое поле напряженностью Е, то на каждый заряд диполя действует сила F qE, стремящаяся развернуть диполь по направлению электрического поля (рис. 9-2, а). Преимущественная ориентация диполей в одну сторону приводит к тому, что их геометрическая сумма в единице объема 01лич[ а от нуля и в соответствии с формулой (9-3) вектор поляризации в этом случае тоже не равен нулю. Так выглядит в самом грубом приближении один из возможных механизмов поляризации диэлектрика. Более подробно различные виды процесса поляризации будут рассмотрены в 9-2. [c.137]

Так как поляризация диэлектрика происходит только при наличии внешнего электрического поля, то существует евязь между векторами Р и Е. Эту связь запишем в виде [c.138]

Помимо рассмотренных видов релаксационной поляризации в твердых диэлектриках часто наблюдается еще одна ее разновидность — объемная поляризация. Под этим термином понимают ряд явлений, сходных между собой в том, что они вызывают поляризацию диэлектрика за счет образования в нем объемных зарядов [11]. Заряды в диэлектрике оказываются смещенными, но не на микрорасстояния, как при прочих видах поляризации, а на макроскопические расстояния. Продвижению свободных зарядов могут мешать дефекты кристаллической решетки, которые способны в некоторых случаях захватывать электроны и ионы. [c.147]

И соответственно прирост диэлектрической проницаемости за счет релаксационной поляризации Дврел — серел = рел/( о )- Усиление теплового движения препятствует полному завершению поляризации диэлектрика, стре.мпсь нарушить преимущественную ориентацию дипольных моментов по направлению электрического поля. Отрицательное влияние повышения температуры заключается в ослаблении поляризации. [c.152]

Поляризованностыо называется векторная величина, характеризующая степень поляризации диэлектрика, равная пределу отношения электрического момента некоторого объема диэлектрика к величине этого объема, стремящегося к нулю [c.6]

Дипольно-релаксационная ориентационная) поляризация определяется поворотом и ориентацией диполей в направлении поля и свя-зана с тепловым движением частиц. Дипольные молекулы, находящиеся в хаотическом тепловом движении, ориентируются в направлении действующего внешнего электрического поля, создавая эффект поляризации диэлектрика. При снятии внешнего электрического поля поляризация нарушается беспорядочным тепловым движением молекул. Диполи приобретают самое разнообразное положение в пространстве, и эффект полярного их расположения исчезает. Время установления и нарушения поляризации определяется временем релаксацит дипольных молекул. [c.7]

Спонтанная поляризация — это поляризация диэлектрика, возникающая при отсутствии внешнего электрического поля. Поляризация нелинейно зависит от напряженности электрического поля и характеризуется явно выраженным, большим максимумом при некоторой определенной температуре. Характерна для диэлектриков кристаллических структур, имеющих области (домены) с легко поляризующимися и длительно сохраняющими поляризованность кристаллическими системами, находящимися в большой зависимости от температуры вплоть до точки Кюри, при которой отмечается наивысшее поляризованное состояние и соответствуютцая ему максимальная диэлектрическая проницаемость. При более высокой температуре происходит структурное изменение в доменах и диэлектрическая проницаемость резко сни-лшется, а спонтанная поляризация исчезает. Эта поляризация имеет замедленный, характер, при высоких частотах не происходит, имеет диэлектрический гистерезис и характерна для сегнетоэлектрнков (ти-танаты бария, кальция, стронция). [c.9]

Органические полярные диэлектрики имеют дипольно-релаксационную поляризацию, которая связана с наличием в звеньях цепей полимера полярных радикалов (гидроксильных, карбоксильных, галоидных и др.) при несимметричном их расположении в цепи полимера. Эта поляризация в твердом диэлектрике, так же как и в жидкостях, связана с тепловым движением, но ориентация диполей здесь происходит в меньшей мере, не всей молекулы, а только ее радикалов, так как поворот диполей ограничивается высокой вязкостью полимера, превосходящей вязкость мономеров или олигомеров в десятки тысяч и миллионы раз. Диэлектрическая проницаемость твердых полярных полимеров, так же как и полярных мономеров и олигомеров, зависит от частоты и температуры, но максимум выражен тем меньше, чем больше, жесткость материала, чем выше его вязкость в одном и том же интервале температур и частот. Зависимость поляризации диэлектриков от частоты электрического поля иоказана на рис. 1.1. [c.13]

Релаксационные диэлектрические потери, которые происходят вследствие явления последействия из-за замедленной поляризации диэлектрика, являются наиболее существенными диэлектрическими потерями. Релаксационные диэлектрические потери растут с ростом частоты. Зависимость tg б дипольиого диэлектрика от частоты показывает наличие дшюльного максимума. Максимальный угол поворота диполей при ориентации под действием поля получается при частоте, соответствующей определенному времени релаксации диполя. При росте [c.22]

Физика. Справочные материалы (1991) -- [ c.142 ]

Теплоэнергетика и теплотехника Общие вопросы Книга1 (2000) -- [ c.229 ]

Теория твёрдого тела (1972) -- [ c.314 ]

Механика электромагнитных сплошных сред (1991) -- [ c.24 , c.25 ]

Справочное руководство по физике (0) -- [ c.194 , c.196 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...