Поляризация на диелектрици в постоянни полета. Видове поляризация Печат

Поляризация на диелектрици в постоянни полета. Видове поляризация

Поляризация – на диелектрика се нарича ограничено и обратимо преместване или ориентиране на свързани на ел.заряди под действие на външно ел.поле.

Р-поляризованост

p-индуцирания ел.момент в обема на диелектрика като този обем клони към 0

Схема:1

Р=р/V: C=QU: Q=Qo+QD

Количествена оценака процеса на поляризация е относителната диелектрична проницаемост.

εr = Q/Qo

εr - представлява отношениео на ел.заряд на кондензатор когато м/у плочите му има диелектрик към ел.заряда на същия кондензатор.

εr = Q/Qo= Qo+QD/ Qo=1+ QD/Qo; εr ≥ 1

εr = QU/QoU = C/Co; εr = εao[F/m] εo=8,85.1012[F/m]

εa – абсолютна диелектрична проницаемост

εo – диелектрична константа или диелектрична проницаемост на вакуума.

D=Q/S= Qo+QD/S=Do+P

D – диелектрична индукция

Do – ел.индукция на вакуума

Р – поляризованост на материала

S – площ на електродите

D= εoE+P

В зависимост от х-ра на D= εoE+P имаме линейни диелектрици.

Схемиа:2.3.4

Видове поляризации:

а)неполярни – центъра на тежестта на еквивалентния ‘+’ заряд съвпада с центъра на тежестта на ‘-‘ заряд на молекулата:He, Ar, H2, N2, Cl2, CO2

б)полярни – центъра на тежестта на еквивалентния ‘+’ заряд в молекулата не съвпада с центъра на тежестта на еквивалентния ‘-‘ заряд.

P=lq

P=6,1.10-30Cm

q-еквивалентен ‘+’ или ‘-‘ заряд

l –разстоянието м/у центровете на ‘+’ и ‘-‘ заряд

Р-диполен момент

Схема:5

1)електронна поляризация

Схема:6

Най-бърза поляризация протича за време 10-15÷10-17s, наблюдава се до честоти 1015÷1017Hz, характерна е за всички видове диелектрици.

2)йонна поляризация

Схема:7

Йонната поляризация протича за време 10-14÷10-15s наблюдава се до честоти 1014÷1015Hz характерна е за твърди диелектрижи с йонна кристална решетка.

3)диполно-релаксационна поляризация – има топлинен х-р, извършва се за време 10-6÷10-10s

4)електронно-релаксационна – свързана със структурни дефекти в кристалната решетка: TiO2(рутил) СаTiO3

5)йонно-релаксационна – свързана с йони намиращи се в примесните йони: времето 10-4÷10-8s

6)миграционна поляризация – характерна е за нееднородните диелектрици и е свързана с миграция и нятрупване на ел.заряди на границата на две фази. Протича много бавно – секунди, минути понякога и часове, наблюдава се при ниски честоти.

7)спонтанна поляризация – характерна е за сегнетоелекррици, за които се наблюдава поляризовано състояние без сегнетоелектрика да се намира в ел.поле.Ba,Ti,O3

8)остатъчна поляризация – след наелектризирване и снемане на ел.поле се запазва поляризованото състояние характерно е за електритите.

Електронната и йоннта поляризация се наричат още поляризации на деформация или преместването. Те са бъри поляризации и протичат без загуби на енергия. Останалите релаксационни поляризации се наричат поляризации на ориентация. Те са бавни поляризации и протичат със загуби на енергия.