Похожие презентации:
Электростатическое поле в диэлектриках. (Лекция 4)
1. Лекция 4
Электростатическоеполе в диэлектриках
2. Проводники и диэлектрики
Проводники – вещества, в которыхсколь угодно малое электрическое
поле может вызывать перемещение
зарядов на сколь угодно большие
расстояния.
Диэлектрики – вещества, в которых
сколь угодно большое электрическое
поле может вызывать перемещение
зарядов только на расстояние,
сравнимое с размером молекулы.
3. Электрический диполь
llr
E
E
E
E
r
1
q
l
2
rpe q l 4 0 r31 3cos
Электрический диполь
+q
θ
~θ
-q
- электрический дипольный момент, Кл·м
4. Диполь во внешнем однородном электростатическом поле
Fq
E
F
F
0
p
e
E
l
N
[
;
F
]
2
p
F
q
E
N
N
[
l
;
q
E
]
q
E
lN
e
pe;E
N
peE
sin
Диполь во внешнем однородном
электростатическом поле
_
5. Электрический диполь в неоднородном электростатическом поле
EF
F
1F
p
E
( 2F
q
E
)
1
2
d
d
rl) r p
Электрический диполь в
неоднородном
электростатическом поле
dE
F ( ; p ) er
dr
6. Энергия диполя во внешнем электрическом поле
dEF ( ; p) er
dr
We Fdr E p
Энергия диполя минимальна при
E p
- устойчивое равновесие
7. Диэлектрик во внешнем электростатическом поле
Кристалл_
_
Полярная молекула
Неполярная молекула
8. Поляризация диэлектрика
Кл
1
м2
P
V
p
e
ii P
Поляризация диэлектрика
Ориентационная
_
_
Ионная
_
_
_
_
Электронная
_
_
_
_
_
_
9. Поляризация диэлектрика
св
я
з
с
в
я
з
с
в
я
з
с
в
я
з
1
P
P
p
P
E
с
в
я
з
e
i
0
E
2
E
V
в
н
у
т
.
п
л
.
i
0
0
q l
l
связ S
сE
в
з
я
E
внеш
.в
нут
.
Поляризация диэлектрика
– диэлектрическая восприимчивость диэлектрика
10. Поляризация диэлектрика
EE
E
E
E
в
н
е
ш
.в
н
у
т
.
в
н
е
ш
.в
н
у
т
.
P
P
в
уE
н
т
.вн
0
0
P
E
E
E
(
1
)
E
.E
е
ш
0
1внеш. E
Поляризация диэлектрика
– диэлектрическая проницаемость
11. Поле внутри диэлектрика уменьшается в ε раз
1q
E
еE
т
о
гн
ч
н
о
_
з
а
р
я
д
2
4
r
0
q
Ф
E
d
S
E
0
S
и
т
2
r
0
п
лоскт
и
2 0
Поле внутри диэлектрика
уменьшается в ε раз
div ( E )
0
12. Поляризация диэлектрика с учётом теплового движения
Eв
н
е
ш
.
E
вн
ут
.
Поляризация диэлектрика с
учётом теплового движения
_
_
_
_
_
_
Ориентационная поляризация
13. Сегнетоэлектрики и пироэлектрики
Eвн
еш
.
Сегнетоэлектрики и пироэлектрики
сегнетоэлектрик
пироэлектрик
сегнетоэлектрический
домен
Сегнетова соль: KNaC4H4O6*4H2O; калий-натрий тартрат,
двойная натриево-калиевая соль винной кислоты
14. Электрическое смещение
EE
в
н
е
ш
.в
н
у
т
.
E
D
P
0
P
P
E
0
D
E
0
E
P
D
(
1
)
E
0
0
К
л
м2
внеш
. D
в0н
ут
.0внеш
.
Электрическое смещение
15. Поле внутри диэлектрика уменьшается в ε раз
1q
E
т
он
еи
ч
гт
н
з
о
_
а
р
я
д
2
4
r
q
0
Ф
E
d
S
E
0
S
2
r
0
D
E
0
1
q
D
E
2
п
лоскт
и
4
r
2 0
Поле внутри диэлектрика
уменьшается в ε раз
16. Теорема Гаусса для вектора электрического смещения
ФD
d
S
D
D
dSФ
S
1
q
2
4
r
S
1
q
2
4 24 r q
D
Теорема Гаусса для вектора
электрического смещения
17. Теорема Гаусса для вектора электрического смещения
S1
Ф
1
S2d2iv(DS S)D dS с воб0q
12
Теорема Гаусса для вектора
электрического смещения
Поток вектора электрического смещения через
произвольную замкнутую поверхность равен
алгебраической сумме свободных зарядов, заключенных
внутри этой поверхности
18. Электрическое поле в веществе с переменной диэлектрической проницаемостью
(x,yz)idiv(D
d
v (
E
)0P
) 0
0ссввоябз
с0вяз
Электрическое поле в веществе
с переменной диэлектрической
проницаемостью
19. Преломление силовых линий электрического поля
свEП
о
к
л
ь
у
н
е
т
и
к
а
х
з
а
р
я
д
о
в
П
с
к
о
л
ь
у
н
е
т
с
в
о
б
д
н
ы
х
з
а
р
я
д
о
в
г 1 р2ацы
д
рзделп
еD
р
ё
г
а
и
ц
ы
р
а
з
е
л
n1 n2t E
E
n
1
n
2
n
1
2
g
g
11
1
12
tg1
2
Преломление силовых линий
электрического поля