Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)


 

 

 

 



Вектор электростатической индукции



В изотропных диэлектриках вектор Д совпадает с вектором напряженности поля.

Если диэлектрика нет

 

Поляризация диэлектриков, все виды.

В отсутствие внешнего поля дипольные моменты диэлектрика или равны нулю, у которых центры тяжести совмещены или распределены по различным направлениям в пространстве, также усредняя суммарный момент до нуля.

Существуют диэлектрики, у которых имеет место быть и в отсутствии поля.

Если диэлектрик помещен во внешнее поле, то он поляризуется. Это означает, что результирующий момент становится отличным от нуля.

Виды поляризации: 1. Поляризация при деформации.

2. Ориентационная (дипольно-релаксационная) поляризация.

3. Объемная поляризация.

________________________________________________

Поляризация при деформации.

Характерен для ионных диэлектриков и для части молекулярных

В результате появляется двойной электрический слой, который является следствием деформации сдвига положительных и отрицательных ионов.

 

Раздвижение зарядов будет происходить до тех пор, пока сила, вызывающая перемещение не уравновесится внутренней упругой силой взаимодействия.

При этом электрон и протон образуют диполь.

n – концентрация молекул.

m – масса колеблющегося тела.

- собственная частота колебаний.

Очевидно, при и колебаний с частотой w вследствие резонанса удельный дипольный момент резко возрастает. Тогда возрастает и

Характерная особенность – независимость от температуры.

________________________________________________

Ориентационная поляризация.

Характерен для молекулярных диэлектриков, но для таких

Действия внешнего поля на такую молекулу (полярную) сводятся к стремлению повернуть молекулу так, чтобы дипольный момент установился по направлению полю.

 

Работа по переориентации диполя:

Тепловые колебания между различными уровнями энергии подчиняются статистике Больцмана.

 

Отношение концентрации молекул по полю и против поля.

Следует, что для полярных молекул сильно зависит от температуры.

Очевидно, если на такой диэлектрик положить новое поле, то диполи перейдут в новое положение за определенное время – время релаксации.

Дипольный диэлектрик – диссипативная система.

Механизм диссипации – трение между молекулами.

Потери будут велики, если время релаксации будет равно периоду колебаний молекул.

________________________________________________

Объемная поляризация.

Любой диэлектрик не является идеальным:

1. Либо имеются свободные заряды внутри него – «плохой проводник».

2. Либо имеются заряды, которые могут перемещаться, не переходя при этом на электроды.

Пьезоэффект.

Некоторые кристаллы, не имеющие центросимметрии, при деформации также поляризуются. Это явление – пьезоэффект (прямой пьезоэффект).

При этом величина поляризации оказывается пропорциональна величине деформации, следовательно пропорциональна и механическому напряжению.

Кроме того, при изменении деформации знак поляризации тоже меняется на обратный.

Примечание автора. Далее на примере кристалла кварца рассматриваются 2 вида пьезоэффекта – продольный и поперечный.

Продольный. Если из кристалла вырезать пластинку , перпендикулярную кристаллу … графической оси У, подвергнуть сжатию вдоль этой оси.

Поперечный. Подвергнем растяжению вдоль оси Х.

 

Для практического использования пьезоэффекта на кристалл накладывают металлические обкладки и включают замкнутую цепь. В цепи будут возникать импульсы тока.

Объяснение этого эффекта. Решетку кристалла можно представить в виде целого атома или группы атомов более простых решеток, которые как бы вставлены друг в друга.

При деформации происходит сдвиг простых решеток друг относительно друга, что вызывает появление у кристалла дипольного момента.

Наблюдается и обратный пьезоэффект. Поляризация сопровождается механическими деформациями. Если на обкладки подать напряжение, то пластины будут растягиваться или сжиматься вдоль Ох, и сжиматься или растягиваться вдоль Оу. Возникнут колебания.


Просмотров 864

Эта страница нарушает авторские права



allrefrs.ru - 2023 год. Все права принадлежат их авторам!