Физика. Лекция 455.Диэлектрики в электростатическом поле. Диэлектрическая проницаемость.

Здравствуйте, уважаемые обучающиеся. На прошлой лекции мы говорили о поведении проводников в электрическом поле, а на этой лекции рассмотрим поведение диэлектриков во внешнем электрическом поле.

И так если в проводнике возможно направленное движение электрических зарядов (заряженных частиц), то в диэлектрике оно не возможно, но, ведь, заряженные частицы там есть. Каждый атом состоит из электронов и ядер, электроны и ядра обладают электрическим зарядом, но в отличии от проводников эти заряженные частицы электроны и ядра не могут направленно двигаться. Конечно, колебания, связанные с тепловым движением существуют, но это хаотическое, не направленное движение. Но если мы создадим электрическое поле вокруг диэлектрика. Например, если мы поместим диэлектрики между пластинами плоского конденсатора, то электрическое поле, создаваемое этими пластинами будет как-то влиять на заряженные частицы, которые находятся внутри диэлектрика? Безусловно будет и это влияние мы с вами рассмотрим на этой лекции.

Оказывается, что существуют два вида диэлектриков, которые ведут себя немножечко по-разному во внешнем электрическом поле, хотя снаружи это различие незаметно.

Первый вид диэлектриков - это не полярные диэлектрики.

Второй вид диэлектриков - это полярные диэлектрики.

А теперь давайте посмотрим как внешнее поле будет влиять на поведение вещества, состоящего из полярных молекул.

Поляризация - это смещение связанных положительных и отрицательных зарядов диэлектрика в противоположные стороны

Теперь, когда мы знаем, что существует такое явление, как поляризация, давайте посмотрим как отразится поляризация диэлектрика на его поведении во внешнем электрическом поле.

Диэлектрическая проницаемость диэлектрика - называется физическая величина, которая показывает во сколько раз напряженность в однородном диэлектрике меньше напряженности поля, создаваемого теми же зарядами в вакууме.

И так диэлектрическая проницаемость - это характеристика диэлектрика, поэтому можно аккуратно измерить эту характеристику для различных диэлектриков и затем занести в справочные таблицы.

И так мы в вами вывели множество формул для диэлектриков и электрического поля, но все это только работало в вакууме. Давайте приведем сравнительную таблицу формул, которые мы с вами прошли для вакуума и диэлектрика.

И последний теоретический материал на этой лекции: существуют диэлектрики с необычными свойствами. Мы сейчас некоторые из этих диэлектриков перечислим с кратким описанием их свойств, но без объяснения причин, почему эти диэлектрики так себя ведут.

Электреты - это диэлектрики у которых поляризация существует и при отсутствии внешнего поля. Электреты - это аналог постоянных магнитов.

Сегнетоэлектрики - это диэлектрики у которых диэлектрическая проницаемость аномально высокой величины. Порядок величины более 1000 ед.

Пьезоэлектрики - это диэлектрики в которых поляризация появляется при механической деформации.

И так это все что мы должны были узнать по теории, а теперь давайте закрепим это на практике решением задач.

И так первая задача на определение расстояние между двумя точечными зарядами, находящимися в машинном масле.

И вторая задача будет более интересной. И так задача на определение плотности материалов шариков, подвешенных на нитях при которой угол отклонения шариков друг от друга будет одинаков на воздухе и при погружении в керосин.

На этом мы эту лекцию закончим.

Если тебе понравилось, подпишись на канал и поддержи автора