1.2.2. ПОЛЯРИЗАЦИЯ ДИЭЛЕКТРИКОВ

Различают три вида поляризации:

электронную, или деформационную, поляризацию диэлектрика с неполярными молекулами, заключающуюся в возникновении у атомов индуцированного дипольного момента за счет деформации электронных орбит;

ориентационную, или дипольную, поляризацию диэлектрика с полярными молекулами, заключающуюся в ориентации имеющихся дипольных моментов молекул по полю;

ионную поляризацию диэлектриков с ионными кристаллическими решетками, заключающаяся в смещении подрешетки положительных ионов вдоль поля, а отрицательных – против поля, приводящем к возникновению дипольных моментов.

Для количественного описания поляризации диэлектрика пользуются векторной величиной – поляризованностью, определяемой как дипольный момент единицы объема (V) диэлектрика:

,

где  — векторная поляризованность; pi – дипольный момент одной молекулы.

Для большого числа диэлектриков (за исключением сегнетоэлектриков) поляризованность () линейно зависит от напряженности поля . Если диэлектрик изотропный и не слишком велико, то

,

где cдиэлектрическая восприимчивость вещества, характеризующая свойства диэлектрика.

При внесении диэлектрика в однородное поле диэлектрик поляризуется, и на его гранях появляются нескомпенсированные заряды, которые называются связанными.


Появление связанных зарядов приводит к возникновению дополнительного электрического поля (), которое направлено против внешнего поля () поля (создаваемого свободными зарядами), и ослабляет его. Результирующее поле внутри диэлектрика:

 или ,

где e – диэлектрическая проницаемость среды.

Вектор напряженности (), переходя через границу диэлектриков, претерпевает скачкообразное изменение. Поэтому удобно, помимо вектора напряженности, характеризовать поле еще вектором электрического смещения, который для диэлектрически изотропной среды, равен:

   или    ,

где  – вектор электрического смещения, – вектор напряженности,  – поляризованность диэлектрика, e – диэлектрическая проницаемость среды, e0 – электрическая постоянная.