Диэлектрики в электростатическом поле

Диэлектрик в электростатическом поле. Плотность энергии поля, как известно, равна еР/8п. Вообще говоря,— эхо плотность свободной энергии. Действительно, диэлектрическая проницаемость е зависит не только от плотности тела, на и от температуры. При выводе же выражения для энергии поля вычисляется работа, и при этом считается, что б постоянна, тем" самым предполагается, что вывод относится к изотермическому процессу. Поэтому в общем случае при е, зависящей от температуры, гЕ /Ъл представляет собой плотность свободной энергии. Если не зависит от температуры, свободная и полная энергии электрического поля совпадают. [c.51]

Диэлектрики в электростатическом поле [c.192]

I.e. ДИЭЛЕКТРИКИ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ (93 [c.193]

I.e. ДИЭЛЕКТРИКИ в ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ (95 [c.195]

Нанесение сухого порошка в электростатическом поле высокого напряжения. Этот способ применяют в лакокрасочной промышленности для получения тонкослойных полимерных покрытий, а также для нанесения температуроустойчивых материалов — диэлектриков неорганической природы силикатных эмалей, стеклокерамических покрытий [c.78]

Моторное масло и топливо являются диэлектриками, и поэтому их можно очищать от загрязняющих примесей в электростатическом поле под действием сил электрического притяжения. [c.115]

Уменьшение напряженности электрического поля в диэлектрике в е раз по сравнению с напряженностью поля в вакууме приводит к такому же уменьшению силы электростатического взаимодействия точечных электрических зарядов в диэлектрике. Поэтому закон Кулона для случая взаимодействия электрических зарядов в диэлектрике имеет вид [c.143]

Диэлектриками называют вещества, основным электрическим свойством которых является способность к поляризации и в которых возможно существование электростатического поля. Такое поле может длительно сохраняться лишь в средах, плохо проводящих электрический ток. Электропроводность — способность проводить электрический ток—обусловлена наличием в веществе свободных носителей заряда—электрически заряженных частиц, которые под действием внешнего электрического поля направленно перемещаются сквозь толщу материала, создавая ток проводимости (положительно заряженные носители движутся по направлению вектора напряженности электрического поля Е, отрицательно заряженные— против). Параметром вещества, количественно определяющим его электропроводность, является удельная электрическая проводимость у, См/м, а также удельное объемное электрическое сопротивление p = l/Y, Ом-м, причем [c.543]

Постоянное электростатическое поле в диэлектрике [c.91]

S — вектор напряженности электростатического поля. Оно возникает в поле объемных сил, действующих на диэлектрик [c.36]

В свою очередь, именно низкая концентрация носителей заряда и малая их подвижность приводят к тому, что в диэлектриках может существовать электростатическое поле (в проводниках это поле немедленно экранируется носителями заряда в металлах, например, радиус экранирования практически равен межатомному расстоянию). Таким образом, поляризация способствует возникновению и существованию в диэлектриках сравнительно устойчивого состояния с чрезвычайно малой электронной проводимостью. Но эта устойчивость может быть нарушена нагревом диэлектрика до высоких температур или радиационным облучением высокой интенсивности (в том числе когерентным оптическим — лазер- [c.42]

Обычно электрическая поляризация диэлектриков, индуцированная внешним электрическим полем, после выключения поля исчезает — диэлектрик в равновесном состоянии деполяризован. Однако в некоторых случаях поляризованное состояние сохраняется диэлектриком длительное время после снятия поля — возникает остаточная поляризация. К ней может привести, например, замораживание некоторых механизмов тепловой и миграционной поляризаций, если время релаксации по тем или иным причинам резко возрастает (см. 2.1). Остаточную поляризацию могут создавать также электрические заряды, внедренные в диэлектрик при предварительной электризации и закрепившиеся в нем на поверхностных или объемных ловушках . Если диэлектрик с остаточной поляризацией не экранирован металлическими электродами, то он создает в окружающем пространстве электростатическое поле, подобно тому как постоянный магнит создает магнитное поле. [c.161]

Как уже отмечалось, диэлектрические материалы обладают высокими удельными сопротивлениями р и в них возможно наличие электростатических полей. Весьма важно для диэлектриков явление поляризации, с рассмотрения которого (см. гл. 15) и начинается третья часть книги. Большое значение для радиоэлектроники имеют также электропроводность диэлектриков (гл. 16) и диэлектрические потери (см. гл. 17). При воздействии на диэлектрик высокого напряжения может произойти пробой. Вопросы пробоя (см. гл. 18) очень важны для изучения надежности как диэлектриков, так и всей радиоэлектронной аппаратуры в целом. Помимо электрических свойств диэлектрических материалов в ряде случаев определяющее значение имеют и общие физико-химические свойства (см. гл. 19) — механическая прочность, нагревостойкость, влагостойкость, химостойкость и т. п. Важнейшие современные электроизоляционные материалы рассмотрены в гл. 20 активные диэлектрики — в четвертой части книги. [c.108]

Электретом называют твердый диэлектрик, длительно создающий в окружающем пространстве электростатическое поле в отсутствие внешних источников за счет предварительной электризации или поляризации. [c.267]

Ориентация полей В, Е ж 4пР в анизотропном диэлектрике для общего случая представлена па рис. 10, в. Полезно заметить при этом, что внутри диэлектрика перпендикулярным к поверхности пластин конденсатора является не индуцирующее поле В, а напряженность электрического поля Е. Этот результат есть следствие теории электростатического поля и выходит за рамки предлагаемого здесь рассмотрения. Все приводившиеся выше соотношения между полями для случая анизотропных диэлектриков сохраняются в векторном варианте (см. 1.11). Графическое соотношение между полями также дано на рис. 10. [c.29]

Все тела, в зависимости от их электрических свойств, могут быть отнесены к группе диэлектриков, проводников или полупроводников. Различие между проводниками и диэлектриками состоит в том, что в диэлектриках электростатическое поле может существовать длительно, в то время как в проводниках электростатическое поле исчезает почти мгновенно. Полупроводники занимают промежуточное положение. [c.17]

Если к системе тонких проволок подвести ток высокого напряжения, а между двумя рядами проволок поместить заземленный предмет, то между проволокой и предметом возникает электростатическое поле высокого потенциала. При этом вблизи проволок будет происходить процесс ионизации воздуха, сопровождаемый слабым свечением и потрескиванием. Возникшие ионы воздуха под действием сил электростатического поля будут двигаться в направлении заземленного предмета, и воздушная среда из сильного диэлектрика превратится в токопроводящую среду. Если в такую среду направить струю распыленной краски, то ее [c.257]

Диэлектрическими называют материалы, основным электрическим свойством которых является способность к поляризации и в которых возможно существование электростатического поля. Реальный (технический) диэлектрик тем более приближается к идеальному, чем меньше его удельная проводимость и чем слабее у него выражены замедленные механизмы поляризации, связанные с рассеиванием электрической энергии и выделением тепла. [c.3]

Известно, что кристаллы окислов металлов являются ионными кристаллами и характеризуются гетерополярной связью между правильно чередующимися в узлах кристаллической решетки положительными и отрицательными ионами. Потенциальная энергия связи составляет, например 180 ккал/мольу МаС или 240 ккал/моль у Ь Ре против 94 ккал/моль у Ре [9]. Наличие прочной связи у неорганических диэлектриков приводит к тому, что электропроводность у них отсутствует или проявляется слабо, но при наложении электрического поля обнаруживается явление ионной поляризации. Это явление состоит в смещении положительных ионов решетки вдоль направления поля, а отрицательных ионов в противоположную сторону. Образуется электростатическое поле и ряд явлений, обусловленных связанными зарядами. [c.90]

С другой стороны, в обычной макроскопической электродинамике диэлектриков плотность заряда р (г), потенциал ф (г) и электромагнитное поле Е (г) не обнаруживают таких быстрых изменений ). В частности, в диэлектрике, не содержащем добавочных зарядов, кроме заряда образующих его ионов (атомов или молекул), макроскопическое электростатическое поле определяется макроскопическим уравнением Максвелла ) [c.158]

Обычно из числа основных источников магнитного взаимодействия можно исключить и спин-орбитальное взаимодействие. Оно, несомненно, весьма важно для определения полного магнитного момента отдельных атомов и, следовательно, дает существенный вклад во внутриатомное магнитное взаимодействие. Однако даже в этом случае первые два правила Хунда (стр. 266) основаны исключительно на учете электростатической энергии. Только третье правило, определяющее окончательное расщепление -мультиплета, основано на учете спин-орбитального взаимодействия. Одпако в тех парамагнитных диэлектриках, где орбитальные моменты заморожены из-за расщепления уровней в кристаллическом поле (стр. 273), все же чисто электростатические эффекты подавляют эффекты, обусловленные спин-орбитальной связью. [c.288]

Задача 10. Вывести выражения для элементарной работы единицы объема б и) = 6W/V изотропного диэлектрика, выбирая в качестве внешнего параметра а индукцию В, поляризацию Р и напряженность электростатического поля Е. [c.157]

Напряженность электростатического поля точечного заряда д в диэлектрике (111.1.2.6°) [c.185]

На эффекте электростатического поля основано действие электретных преобразователей [82]. Электретами называют диэлектрики, длительно (до нескольких лет) сохраняющие наэлектризованное состояние и создающие электрическое поле в окружающем пространстве. Их обычно получают, нагревая некоторые вещества (например, фторопласт, парафин, ситалл) до температуры плавления, а затем охлаждая в сильном электрическом поле. Электреты имеют стабильный поверхностный заряд 7, достигающий 10 Кл/м . [c.67]

Рассмотрим теперь среднюю потенциальную энергию и диэлектрика во внешнем электростатическом поле . Положим для простоты, что система состоит из N электрических диполей р , обозначим средние величины чертой сверху, учтем, что в изотропном диэлектрике Е Р величина Р есть средний дипольный момент [c.177]

После ожрытия явления оптического пробоя довольно долго отсутствовала ясность в понимании этого явления, особенно в твердых прозрачных диэлектриках. Ситуация здесь одно время напоминала ту, которая долго существовала в физике пробоя диэлектриков в электростатическом поле. И там и здесь глубокое понимание явления было достигнуто после серии проб и ошибок путем достижения воспроизводимости результатов (прежде всего порогов пробоя) в сверхчистых материалах, в которых удалось исключить влияние инородных включений и неоднородностей. [c.107]

Различают три вида проявления электромагнитного поля — магнитостатичрское, электростатическое и переменное магнитное. В магнитостатическом поле могут ориентироваться изделия из ферромагнитных токопроводящих материалов, в электростатическом поле — кроме таких изделия из немагнитных токопроводящих материалов и диэлектрики, а в переменном магнитном поле — изделия из ферромагнитных и немагнитных токопроводящих материалов. [c.62]

Рассмотрим амплитудную модуляцию с использованием элект-рооптического эффекта Керра. Принцип такой модуляции состоит в том, что в ряде жидких диэлектриков при помещении их в электростатическое поле изменяется структура. В результате этого показатель преломления для волн, параллельных и перпендикуляра ных приложенному полю, становится различным. [c.211]

В Институте проблем прочности (ИПП) АН УССР разработан простой датчик давления, в котором используется изменение емкости плоского конденсатора, образованного двумя проводящими поверхностями с диэлектрической пленкой между ними, при сжатии Б волне нагрузки. В отличие от предыдущих исследований с диэлектриками, процессы ударной поляризации подавляются наложением электростатического поля, которое создается приложением к электродам датчика начальной разности потенциалов, и величина сигнала определяется только изменением емкости датчика при сжатии. Малые размеры датчика, высокий уровень сигнала, простота и надежность дают возможность его широкого использования в экспериментальных исследованиях. Экспериментально установлена работоспособность датчика для регистрации давлений в диапазоне до 150Х кгс/см2. Нелинейная зависимость изменения емкости датчика от нагрузки не является существенным препятствием для его использования при наличии тарировочной кривой. Применение диэлектрических датчиков с тонкой пленкой диэлектрика обеспечивает высокую разрешающую способность датчика по времени. [c.169]

Применяются различные методы электризации, в результате которых на поверхность диэлектрика осаждается поверхностный заряд или внедряется в полимер объемный заряд. Часто используют коронный электрический разряд над поверхностью электризуемой пленки бомбардирующие диэлектрик электроны закрепляются на поверхностных ловушках . Часть электронов диффундирует в глубь диэлектрика, заполняя объемные ловушки . На нижнем электроде формируется компенсирующий заряд (см. рис. 6.1,6). Пространственно разделенные заряженные области создают внутри электрета и над его поверхностью электростатическое поле. В ряде случаев для формирования электрета целесообразно использовать искровой разряд в газе над поверхностью полимера. Инжекция электронов при этом происходит более интенсивно, но их пространственное распределение оказывается менее однородным. Для повышения однородности гомозаряда применяют контактные методы электризации, когда электрическое поле подается на полимерную пленку через тонкий слой жидкого диэлектрика. [c.164]

Будем рассматривать оба конденсатора до разъеди нения как одну электростатическую систему. Мы мо жем теперь в рамках системы СГС определить смеще ние как напряженность поля свободных зарядов (т. е без учета поля связанных зарядов на проводниках которое обусловлено присутствием диэлектрика). Дей ствительно, согласно (7.97) смещение представляв собой поле смещенных зарядов, перераспределение ко торых между конденсаторами было вызвано введениед диэлектрика в конденсатор. [c.216]

Фотоэлектреты применяют для световой записи информации на диэлектрическую пленку (подобно записи на магнитную пленку). Световое изображение проектируется на диэлектрик, помещенный в постоянное электрическое поле, при этом освещенные места электризуются, а затемненные остаются незаряженными. Напылением заряженного порошка скрытое электростатическое изображение можно сделать видимым. На этом основана ксерография (т. е. сухая фотография). Трибоэлектретный эффект (заряд трением) используется в электростатических генераторах высокого напряжения. Основные же применения электретов — в микрофонах, датчиках давлений, вибра-Рис. 26.3. Электрет в плоском кон- ций, ускорений. [c.270]

В инженерной практике термины диэлектрический материал и электроизоляционный материал часто применяются как равнозначащие. По ГОСТ 17СЗЗ-71 Материалы электротехнические. Термины и определения диэлектрик определяется как Вещество, основным электрическим свойством которого является способность к поляризации и в котором возможно существование электростатического поля , диэлектрический материал — как злектротехнический материал, обладающий свойствами диэлектрика , а электроизоляционный материал — как диэлектрический материал, применяемый для устранения утечки электрических зарядов в электротехнических устройствах . Таким образом, строго говоря, понятие диэлектрический материал шире, чем понятие электроизоляционный материал . Приобретающие все больщее значение в современной технике активные диэлектрики не только играют пассивную роль подобно обычным электроизоляционным материалам в различных устройствах, в частности во многих видах радиоэлектронной аппаратуры, используется изменяемость свойств этих материалов под действием различных факторов. К активным диэлектрикам (см. гл. 5) принадлежат сегнетоэлектрики, диэлектрическая проницаемость которых существенно изменяется при изменении напряженности электрического поля и температуры п ь е з о э л е к т р и к и, генерирующие электрические заряды под действием ме-ханических напряжений [c.5]

Одним из перспективных методов соединения стекол и сапфира с полупроводниками и металлами при температурах, не превышающих 450 °С, является сварка в сшьном электростатическом поле. Соединяемые детали приводят в контакт друг с другом, нагревают любым известным способом до температуры, более низкой по сравнению с температурой размягчения диэлектрика, прикладывают напряжение заданной величины и полярности и определенное время вьщерживают в этих условиях. [c.21]

В отличие от проводников, экранирующих электростатическое поле, внутри диэлектрика напряженность поля не равна нулю в добавление к внешнему полю в таких веществах возникает внут реннее, которое может быть обусловлено следуюшдами тремя основными причинами. [c.136]

Для полноты мы упомянем и электреты (термин, введенный О. Хевисайдом в 1896 г.) — диэлектрики, длительное время сохраняющие поляризацию после того, как электрическое поле, создавшее эту поляризацию, исчезло электреты в окружающем пространстве создают электростатическое поле. Некоторые керамики, как MgTiOa,—электреты подробней об электретах см. работу [Sessler, 1980]. [c.35]

Поляризация приводит к появлению на границах диэлек-трика, остающегося в целом электронейтральным, связанных (индукционных) зарядов. Элеетрическое поле этнх зарядов обусловливает отличие электростатических сил в присутствии диэлектриков от электростатических сил в вакууме. [c.101]

Решение. Как и в предыдущих случаях, выясним вопрос на простейшем примере. Рассмотрим диэлектрик, находящийся в однородном электростатическом поле В случаях же неоднородного поля, неоднородного диэлектрика и т. п. полученные результаты будут относиться к каждой локальной области системы. Для простоты будем считать также, что диэлектрик характеризуется только лродольной диэлектрической проницаемостью ц = е (так сказать, диэлектрик типа керосина). Ответ для SW можно было бы написать и сразу, сославшись на соответствующий раздел курса макроскопической электродинамики, однако для выяснения физического смысла указанных в условии различных возможностей для выбора величины а целесообразно провести вывод выражений для SW с самого начала гюлнвстью. В качестве источника однородно ) электростатического поля используем (как мы увидим несколько позже, чисто символически) плоский конденсат(ф, подключенный к источнику ЭДС (рис. 72), заполненный диэлектриком с проницаемостью е. Площадь пластин 5, расстояние между ними а, объем диэлектрика V = За. Работа внешнего источника по перенесению заряда с одной пластины на другую равна [c.157]

Учтем, что разность птенциалов р — Еа, где Е — йапряженность электростатического поля внутри конденсатора, запишем йд = 8 й<т, где поверхностная плотность зарядов <т в плоском конденсаторе связана с электростатической индукцией О соотношением а = АкО (мы используем и впредь будем пользоваться гауссовой системой единиц). Тогда из выражения для й внешя исчезнут все атрибуты внешнего оформления диэлектрика пластины, источник ЭДС и т.д., и мы НоЙучйм [c.157]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...