Диэлектрики – это вещества, которые при обычных условиях не проводят электрический ток.
3. Описание электростатического поля в диэлектрике. Диэлектрическая проницаемость диэлектрика .
Диэлектрики – это вещества, которые при обычных условиях не проводят электрический ток.
Идеальный диэлектрик – вещество, не содержащее свободные, подвижные заряженные частицы. Его удельное сопротивление бесконечно велико.
На практике удельное сопротивление диэлектриков велико, но не бесконечно. А чему же оно равно? А чему равно удельное сопротивление проводников? полупроводников?
Классификация материалов по
величине удельного сопротивления
| Вещества | Удельное сопротивление, Ом×м |
| металлы | 10-8…10-5 |
| полупроводники | 10-6…10+8 |
| диэлектрики | 10+7…10+17 |
При внесении диэлектрика во внешнее электрическое поле происходит ПОЛЯРИЗАЦИЯ диэлектрика: в любом макроскопически малом объеме возникает отличный от нуля суммарный дипольный момент его молекул.
 |
 | |||
 | |||
Поле E 0 создано свободными зарядами на металлических обкладках, их поверхностная плотность s . Поле Е ¢ создано связанными зарядами на диэлектрике, их поверхностная плотность s ¢ .
В результате суммарное поле в диэлектрике будет меньше, чем поле в вакууме, созданное такими же свободными зарядами:
Е = Е0 - Е ¢ ;
Е < Е0
Диэлектрическая проницаемость
4. Виды диэлектриков. Механизмы поляризации
Диэлектрики
 | |||||
 |  | ||||
неполярные полярные ионные
1. Неполярные диэлектрики
тв . - парафин, полистирол, тефлон,
ж. – бензол, масла,
г. – азот, кислород, водород.
e :
тв. 2 ¸ 6
жид. £ 2,5 ;
газы 1,0003 ¸ 1,0020;
Молекулы неполярных диэлектриков – упругие диполи.
Механизм поляризации – электронный.
Частотная зависимость диэлектрической проницаемости неполярного диэлектрика
2. Полярные диэлектрики
тв . - эбонит, лед, канифоль, текстолит, плавленый кварц…..
ж. – вода, спирты, ацетон…
г. – водяной пар, углекислый газ…
e = :
3,5 (орг. стекло),
4,5 (плавленый кварц),…
…..
81 (вода),
100 (лед в мерзлых породах)
Молекулы полярных диэлектриков – жесткие диполи.
Механизмы поляризации –
электронный и
дипольно – релаксационный.
Жесткий диполь в электрическом поле
 |
N – число ориентированных частиц после снятия поля
,
t 0 - время релаксации,
t 0 » 10-5 ¸ 10-11 с.
3.Ионные диэлектрики
Поляризация, температурные и частотные зависимости диэлектрической проницаемости ионных диэлектриков
Ионные кристаллы:
NaCl , KBr , слюда, А l 2 O 3 (корунд) …
e = 6 ¸ 10
Механизмы поляризации –
электронный и ионный.
Частотная зависимость диэлектрической проницаемости ионного диэлектрика
Температурная зависимость
диэлектрической проницаемости
ионного диэлектрика
