§ 1.5 Электрическое поле диэлектрика

Рассмотрим систему зарядов , которая отличается осиOв небольшой области пространства.

Поместим в эту область начало системы отсчёта и определим потенциал в точке.

* * *

a>>x

* * *

Так как R₀>>R, то подынтегральную функцию мы можем переставить в виде степенного ряда.

Т.о. первый член ряда определяет потенциал по форме точечного заряда. Второй член ряда на много меньше 1го и его вклад будет несущественным, за исключением того случая, когда общий заряд системы q=0, и тогда потенциал будет определяться 2-ым членом ряда, который называется-дипольный момент.

Пример: Определим дипольный момент заряда

Диэлектриком называют тела, заряды которых связаны между собой в неразрывные цепи

Рассмотрим неполимерный диэлектрик. В таком диэлектрике отрицательный заряд атома расположен сферически, симметрично относительно ……………………… В отсутствии внешних полей диэлектрик дипольный момент такого атома равен 0, так как

Если диэлектрик поместить в электрическое поле, то симметрическа картина нарушиться.

В этом случаи у атома появляется дипольный момент, который совпадает с направление вектораи диэлектрик становиться поляризованным.

Полярные диэлектрики

Отрицательные и положительные заряды атома располагаютсянесимметрично и каждый атом обладает дипольным моментом. Но в отсутствии внешнего поляразряд атомов расспологаеться хаотически и

Если поместить диэлектрик во внешние электрическое поле, то дипольный моменты орентир. Вдоль поля и диэлектрик становиться поляризованным. Для характеристики полеризированного диэлектрика вводят вектор «поляризированность» , который равен суммарному дипольному моменту единиц объёма проводника.

Для определения этого вектора разобьём весь диэлектрик на вdv. Определим суммарный дипольный момент в каждом из этих объёмов, тогда векторполяризизированности

Процесс возникновения дипольного момента у диэлектрика называется померид

Рассмотри плоскую поверхность dsвнутри диэлектрика. Поместим……в электрическое поле и определим какой положительный заряд был перенесён через эту поверхность приполяризации диэлектрика

При померизации диэлектрика через поверхность dsпройдут заряды только тех диполей, которые до поляризации находил внутри объёма параллельно объём, которыхds*decos

Если в единицу объема диэлектрика было к диполей, а заряд каждого диполя q, то через поверхностьdsбудет перенесён зарядcos=

Так как вектор поляризациовонность то заряд, поляризации будет перенесён черезds

Рассмотрим объём Vвнутри диэлектрика, который ограниченно замкнут поверхностьюS. Определённый заряд, который есть внутри объёма М при потери диэлектрика.

Для этого разобьём по SнаdS/ Вычислим заряд перенесённый через каждый участок по формуле, и затем сложим тогда внутри объёмаVост. Заряд Ур. Знака

- Этот заряд называется поляризованным. Его можно за……

- плотность поляризованных зарядов

Так как это рав выю для любого V, то

Пусть в диэлектрике находиться другой заряд(сторонний) кроме зарядов самого диэлектрика

Пусть пл. стор. Зряда –q₀тогда

- вектор электрического смещения или вектор электрического индукции

Мы будем рассматривать только такие диэлектрики для которых вектор пропорционален вектор

H- диэлектрическая восприимчивость

; диэлектрическая проницаемость

Вычислим поток через произвольную замкнутую поверхность

q₀- сумма всех сторон зарядов, которые находиться внутри поверхности

Энергетическая система зарядов определённых по форме

(§1.4)

Если заряды находиться в диэлектрике то :