в чем измеряется вектор поляризации
Вектор поляризации
Вы будете перенаправлены на Автор24
Что такое вектор поляризации
Для того, чтобы с количественной точки зрения описать поляризацию диэлектрика, пользуются вектором поляризации (поляризованностью ($\overrightarrow
$)), который является электрическим моментом единицы объема диэлектрика:
В том случае, если диэлектрик состоит из неполярных молекул, то дипольный момент диэлектрика можно разделить на две части: момент каждой молекулы и дипольные моменты всех молекул в единице объема.
Получается, что для неполярных молекул вектор поляризованности можно определить, как:
Формула поляризованности для полярных молекул
Формула поляризованности для полярных молекул имеет вид:
В изотропных диэлектриках средние дипольные моменты совпадают по направлению с напряженностью внешнего электрического поля. У диэлектриков с полярного типа молекулами, вклад в поляризованность от наведенных зарядов много меньше, чем вклад от переориентации поля.
Ионная решеточная поляризации описывается формулой (3). В большинстве случаев такая поляризация является анизотропной.
\[\overrightarrow
=\varkappa <\varepsilon >_0\overrightarrow
В анизотропных диэлектриках направление вектора напряженности и вектора поляризации не совпадают. И их связь устанавливается в виде:
Формула (6) показывает, что поляризованность зависит не только от первой степени напряженности электрического поля, но и от ее высших степеней. Если зависимость в (6) от высших степеней играет существенную роль, то диэлектрик нелинейный. Подобная нелинейность проявляется в сильных полях, так же существуют некоторые специальные вещества. Если нелинейность не существенна, то используют формулы вида (5).
При неоднородной поляризации, поляризационные заряды могут появляться не только на поверхности диэлектрика, но и в его объеме. Плотность объемных связанных зарядов ($<\rho >_
Формула (7) показывает, что объемные заряды возникают только в случае неоднородной поляризации. При переходе из одного диэлектрика в другой, поверхностная плотность связанных зарядов ($<\sigma >_
Готовые работы на аналогичную тему
Основой для решения задачи служит формула связи плотности объёмных зарядов с вектором поляризации диэлектрика:
В нашем случае, формула (1.1) преобразуется к виду:
Ответ: Объемная плотность зарядов при заданном векторе поляризованности равна нулю.
Вектор напряженности и вектор поляризации направлены в разные стороны.
Основанием для решения задачи выберем уравнение:
Следовательно, если мы знаем закон изменения вектора поляризации из условия задачи, следовательно:
Разность потенциалов может быть найдена, если известен закон изменения напряженности, как:
Получи деньги за свои студенческие работы
Курсовые, рефераты или другие работы
Автор этой статьи Дата последнего обновления статьи: 04 12 2021
Вектор поляризованности
Диэлектрическая поляризация обусловлена смещением связанных зарядов вещества во внешнем электрическом поле относительно их расположения при отсутствии внешнего электрического поля. Если выделить какой-либо объём в диэлектрике, то в результате приложения поля на его поверхности могут возникнуть поверхностные электрические заряды 
. Такие заряды могут возникнуть или благодаря смещению электронной оболочки относительно ядра атома, или же в результате переориентации молекул, которые имеют собственный дипольный момент.
Нормальную к поверхности составляющую вектора поляризации определяют как
где 
— орт нормали к поверхности.
Можно ввести вектор электрической индукции 
, который удобен при описании электрического поля в сплошной среде:
(СИ)
(СГС)
Связь с электрическим полем
В основном зависимость между вектором поляризации и электрическим полем, которое обусловило поляризацию, линейна и задается тензором поляризуемости.
.
Определённые вещества могут быть поляризованными при отсутствии электрического поля. К таким веществам относятся пироэлектрики — кристаллические вещества со спонтанной поляризацией и электреты — аморфные вещества, в которых наведённая полем поляризация может сохраняться на протяжении длительного времени.
В случае переменного электрического поля среда может реагировать на изменение поля с некоторым запозданием. В этом случае вектор поляризации в данный момент зависит от напряжённости приложенного электрического поля в предыдущие моменты времени. В таких случаях говорят о временно́й дисперсии и соотношения между вектором поляризации и электромагнитным полем выглядят как
.
Фурье-образы вектора поляризации и напряжённости электрического поля в таком случае связаны линейным соотношением: 
, где
.
Если электромагнитное поле неоднородно в пространстве, как, например, в случае распространения электромагнитных волн, и взаимодействует с возбуждениями в веществе, которые имеют длину волны порядка длины электромагнитной волны, то значение поляризации в определённой точке пространства зависит от значения напряжённости электрического поля в соседних точках пространства. В таких случаях говорят о пространственной дисперсии (укр.)русск..
.
В сильных электрических полях зависимость между поляризацией и электрическим полем может отличаться от линейной. Явления, которые при этом возникают изучаются, например, в нелинейной оптике.
12. Условие равновесия заряда на проводнике;
Носители заряда в проводнике способны перемещаться под действием сколь угодно малой силы. Поэтому для равновесия зарядов на проводнике необходимо выполнение следующих условий:
1. Напряженность поля всюду внутри проводника должна быть равна нулю:
В соответствии с это означает, что потенциал внутри проводника должен быть постоянным (φ = const).
2. Напряженность поля на поверхности проводника должна быть в каждой точке направлена по нормали к поверхности:
Следовательно, в случае равновесия зарядов поверхность проводника будет эквипотенциальной.
Если проводящему телу сообщить некоторый заряд q, то он распределится так, чтобы соблюдались условия равновесия. Представим себе произвольную замкнутую поверхность, полностью заключенную в пределах тела. При равновесии зарядов поле в каждой точке внутри проводника отсутствует; поэтому поток вектора электрического смещения через поверхность равен нулю. Согласно теореме Гаусса сумма зарядов внутри поверхности также будет равна нулю. Это справедливо для поверхности любых размеров, проведенной внутри проводника произвольным образом. Следовательно, при равновесии ни в каком месте внутри проводника не может быть избыточных зарядов – все они распределяются по поверхности проводника с некоторой плотностью σ.
Поскольку в состоянии равновесия внутри проводника избыточных зарядов нет, удаление вещества из некоторого объема, взятого внутри проводника, никак не отразится на равновесном расположении зарядов. Таким образом, избыточный заряд распределяется на полом проводнике также, как и на сплошном, т. е. по его наружной поверхности. На поверхности полости в состоянии равновесия избыточные заряды располагаться не могут. Этот вывод вытекает также из того, что одноименные элементарные заряды, образующие данный заряд q, взаимно отталкиваются и, следовательно, стремятся расположиться на наибольшем расстоянии друг от друга.
13. Электроемкость, конденсаторы. Последовательное и параллельное соединение конденсаторов;
Вектор электрической поляризации
 Электродинамика сплошных сред | ||||||||||
| Электродинамика сплошных сред | ||||||||||
| ||||||||||
| См. также: Портал:Физика |
, в СИ измеряется в В/м.
. Такие заряды могут возникнуть или благодаря смещению электронной оболочки относительно ядра атома, или же в результате переориентации молекул, которые имеют собственный дипольный момент.
— орт нормали к поверхности.
, который удобен при описании электрического поля в сплошной среде (СГС):
.
.
, где
.
.
Рис.1 Поле заряженного шара
Так как D = εaE и соответственно Dn = εaEn, то поток вектора смещения
