Теория:
Диполь. Классификация диэлектриков
Система из двух разноимённых точечных зарядов (\(q_1=q_2=q\)), расположенных на расстоянии \(l \ll L\) (\(L\) — расстояние от диполя до любой исследуемой точки поля), называется электрическим диполем (рис. \(1\)):
дипольный момент — \(\boxed{\vec{p}=q·\vec{l}}\). (\(1\))
Рис. \(1\). Изображение диполя
Явление поляризации диэлектрика — ориентация (или появление) диполей во внешнем электрическом поле.
| Название | Характеристика | Тип поляризации |
Неполярные диэлектрики | В молекуле вещества центры сосредоточения «\(+\)» и «\(-\)» зарядов совпадают, если внешнее электрическое поле отсутствует: \(\vec{p}_{молекулы}=0\). Вещества: \(N_2\), \(H\)\(_2\), \(O_2\), \(CO_2\) и др. | Электронная |
Полярные диэлектрики | В молекуле вещества центры сосредоточения «\(+\)» и «\(-\)» зарядов не совпадают, если внешнее электрическое поле отсутствует: \(\vec{p}_{молекулы}\neq 0\). Вещества: \(H_2O\), \(NH_3\), \(CO\) и др. | Ориентационная |
Диэлектрики с ионным строением | Ионные кристаллы с чередованием «\(+\)» и «\(-\)» ионов. Вещества: \(NaCl\), \(KCl\) и др. | Ионная |
Обрати внимание!
1. Диэлектрическая проницаемость вещества \(\varepsilon\):
\(\boxed{\varepsilon = \frac{E_0}{E}}\), (\(2\))
где \(E_0\) — значение вектора напряжённости однородного электростатического поля в вакууме,
\(E\) — значение вектора напряжённости однородного электростатического поля в диэлектрической среде. 2. Закон Кулона в среде:
\(\boxed{F=k\frac{|q_1·q_2|}{\varepsilon r^2}}\). (\(3\))
Проводники в электростатическом поле
1. Напряжённость электростатического поля внутри проводника:
\(\boxed{\vec{E}=0}\). (\(4\))
2. Значение напряжённости электростатического поля около поверхности проводника любой формы:
\(\boxed{E=\frac{\sigma}{\varepsilon_0\varepsilon }}\), (\(5\))
где \(\sigma\) — поверхностная плотность зарядов, индуцированных на внешней поверхности проводника в результате его помещения во внешнее электростатическое поле (явление электростатической индукции).
Источники:
Рис. 1. Изображение диполя. © ЯКласс.