Стекание зарядов
Стекание заряда
“Шипение” ЛЭП
Дымоочистка
Огни Святого Эльма
Грозовой разряд
Понятие о диэлектриках
Термин «Диэлектрики»
(от греч. diá - через и англ. electric - электрический) введён М. Фарадеем для обозначения веществ,
через которые проникают электрические поля.
Диэлектрик (изолятор) — материал, плохо проводящий или совсем не проводящий электрический ток.
Концентрация свободных носителей заряда в диэлектрике не превышает 108 см−3.
Основное свойство диэлектрика состоит в способности поляризоваться во внешнем электрическом поле.
С точки зрения зонной теории твёрдого тела
диэлектрик — вещество с шириной запрещённой зоны больше 3 эВ.
Понятие о поляризации
Смещение электрических зарядов вещества под действием электрического поля называется
поляризацией.
Способность к поляризации является основным свойством диэлектриков
Молекулы диэлектриков
Неполярные диэлектрики |
Полярные диэлектрики |
H2O
103о 
NaCl |
p0 ql |
|
l 
r
p0 const
Дипольный момент
l |
p0 ql |
|
p0 ql
p0 ql
Диполь в электрическом поле
Е
p0 ql
|
|
F |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
|
r |
|
|
r |
r |
|
|
r |
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
M |
|
|
F |
|
|
|
||||
|
|
|
l , |
|
|
l , qE |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
r |
|
r |
|
|
r |
|
r |
|
|
|
|
ql |
, E |
|
p0 , E |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ориентационная поляризация
Внутри диэлектрика электрические заряды диполей компенсируют друг друга. На внешних поверхностях диэлектрика
появляются заряды противоположного знака (поверхностно связанные заряды).
На упорядоченность расположения диполей и при выключенном и при включенном электрическом поле влияет тепловое движение молекул (присутствуют колебания дипольных моментов около какого-то равновесного положения)
Электрическое поле в неполярном диэлектрике
E0 |
Eсв. |
r r |
r |
E E0 |
Eсв |
E E0 |
Eсв |
EE0
Электрическое поле в полярном диэлектрике
E0 |
|
r r |
r |
|
|
||||
|
E E0 |
Eсв |
||
|
|
|
||
|
|
|
||
|
|
|
||
E E0 Eсв
EE0
Eсв.