s
Sesiya.ru

Діелектрики в електричному полі

Информация о работе

Тема
Діелектрики в електричному полі
Тип Реферат
Предмет Физика
Количество страниц 6
Язык работы українська мова (Украинский)
Дата загрузки 2015-10-20 09:36:52
Размер файла 121.44 кб
Количество скачиваний 8
Скидка 15%

Поможем подготовить работу любой сложности

Заполнение заявки не обязывает Вас к заказу


Скачать файл с работой

Помогла работа? Поделись ссылкой

КісітКнєу Імені Вадима Гетьмана

 

 

 

 

 

 

 

Реферат №1

З фізики

На тему: «Діелектрики в електричному полі»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Роботу виконав                                                                          Роботу прийняв

Студент 292ї групи                                                                    Викладач з физики

Міхальов.М.СДемченко.О.О

Діелектрики - речовини, що погано проводять електричний струм і питомий опір яких становить 108...1017Ом·см. У таких речовинах заряди не можуть пересуватися з однієї частини в іншу (зв'язані заряди). Зв'язаними зарядами є заряди, що входять в склад атомів або молекул діелектрика, заряди іонів, в кристалах з іонною ґраткою.

За агрегатним станом діелектрики поділяють на:

газоподібні (більшість газів);

рідкі (гліцерин, олія, хімічно чиста вода);

тверді (пластмаси, скло, полімерні смоли).

У діелектрикахнемає «вільних» електронів, тому вони не проводять струм.
Є два основнітипидіелектриків:
1) Полярнідіелектрикискладаються з полярних молекул, диполів, тобто «здвоєнихелектричнихполюсів», які за відсутностізовнішнього поля розташовані хаотично. Приклади: дистильована вода, кам’янасіль. 
2) Неполярнідіелектрикискладаються з нейтральних молекул.


Зовнішнє поле чинить орієнтуючудію на диполі в полярномудіелектрику.
Піддієюзовнішнього поля позитивні заряди в молекуліречовинизсуваються в один бік, електрони — в інший. Деформуючадія поля перетворюємолекули неполярного діелектрика на диполі.
Процесиреагуваннядіелектриків на зовнішнєелектричне поле називаютьсяполяризацієюдіелектрика. Усерединідіелектрика, вміщеного в електричне поле напруженістю  , виявляєтьсяелектричне поле. Йогонапруженість  , де   — напруженістьполяризаційнихзарядів;  .
Фізична величина, щохарактеризуєослаблення поля в діелектрикупорівняноіззовнішнімполем, називається діелектричноюпроникністю ,  ;  , лишедля вакууму та повітря  .

Розглянемо атом водню.Додатній заряд зосереджений в центрі атома. Електронрухаєтьсянавколо ядра з великою швидкістю: один оберт за 10 –15 с. Цедаєпідставувважати, що центр розподілувід”ємного заряду припадає на середину атома, тобтозбігається з додатньозарядженим ядром.

 

 

 

 

Теперрозглянемо молекулу кухонноїсоліNaCl. Атом Naмає один валентнийелектрон, слабо зв”язаний з атомом, а Cl – сімвалентнихелектронів. Під час утвореннямолекулиClзахоплюєвалентнийелектронNa. Обидванейтральніатомиперетворились на систему з двохіонівпротилежнихзнаків.

Центр розподілудодатнього заряду припадає на іоннатрію, а від”ємного на іон хлора, тобтоутворюєтьсяелектричний диполь (твердий).

Електричним диполем наз. нейтральну в цілому систему двоходнакових за модулем і протилежних за знаком точковихзарядів, щоперебувають на де-якійвідстані один від одного.

 

Отже, діелектрикиможнаподілити на таківиди:

Неполярні – щоскладаються з атомівабо молекул, у якихцентрирозподілудодатніх і від”ємнихзарядівзбігаються (інертні гази, кисень, водень).

Полярні – щоскладаються з молекул, у якихцентрирозподілудодатніх і від”ємнихзарядів не збігаються (спирт, вода, сіль,…).

Поляризацією діелектрика називають зміщення додатніх і від”ємнихзв”язаних зарядів діелектрика в протилежні боки під  дією електричного поля.

В полярному діелектрикутепловийрухзумовлюєхаотичнуорієнтаціюелектричнихдиполів. На поверхні і в об”ємідіелектрикаелектричний заряд рівний нулю. І напруженістьелектричного поля рівна нулю.

Помістимодіелектрик в одноріднеелектричне поле (міждвомаметалевими пластинами). З боку електричного поля на диполь буде діяти сила, яка прагнерозвернути диполь вздовжсиловихліній поля.

Білядодатньоїпластини на поверхнідіелектрикавиникаютьвід”ємні заряди диполів, а білявід”ємної – додатні. Тому на поверхнідіелектрикавиникаєзв”язаний заряд. В об”ємізв”язаний заряд рівний нулю.

В неполярному діелектрикупіддією поля молекулидеформуються і їхможнарозглядати як пружніелектричнідиполі.

Отже, діелектрик, вміщений в електричне поле, поляризується.

Електричне поле поляризаційнихзарядівзавждиспрямованеназустрічзовнішньому полю, тому зовнішнє поле всерединідіелектрикапослаблюється (але не компенсуєтьсяповністю, як у провідниках), а поблизудіелектрика поле спотворюється.

3. Зв”язаний заряд створює в діелектрикуелектричне поле Е1, щоспрямоване проти напруженостізовнішнього поля зарядів на пластинах Е0. Через це поле всерединідіелектрикапослаблюється. Напруженістьрезультуючого поля становить:

Е = Е0 – Е1.

Для характеристики електричнихвластивостейдіелектрикавводятьфізичну величину – діелектричнупроникливість.

 

Напруженістьелектричного поля точкового заряду абозарядженоїкулі, яківміщені в одноріднийдіелектрик:

 

Закон Кулона для зарядівводнорідномудіелектрику:

 

Молекула діелектрика, як і молекула будь-якої іншої речовини, електрично нейтральна. Це означає, що сумарний негативний заряд електронів рівний сумарному позитивному заряду ядер.

 

 

Якщо в молекули під час відсутності зовнішнього електричного поля центри ваги позитивного й негативного зарядів збігаються, тобто дипольний момент молекули, то такі молекули називаються неполярними. До них відносяться молекулиH2, O2, N2.

Молекули, у яких під час відсутності зовнішнього поля центри ваги позитивних і негативних зарядів не збігаються, тобто існує дипольний момент, називаються полярними. До них відносяться H2O, CO, NH, HCl, SO4, и др

.

 

Іонні кристали (NaCl, KBr, KCl) мають кристалічну будову. У вузлах просторової решітки розташовані із чергуванням іони різних знаків. В іонних кристалах не можна виділити окремі молекули. Їх потрібно розглядати як систему двох підрешіток – позитивної й негативної.

 

 

Кристалічна решітка кухонної солі

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Перелік літератури:

  1. http://www.bog5.in.ua/lection/electrics_lect/lect5_el_ukr.html
  2. http://subject.com.ua/dovidnik/physics/87.html
  3. https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D1%96%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D0%BA%D0%B8
  4. https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B2%D1%96%D0%B4%D0%BD%D0%B8%D0%BA
  5. http://www.refine.org.ua/pageid-4408-1.html
  6. http://moyaosvita.com.ua/fizuka/dielektriki-v-elektrostatichnomu-poli-mexanizm-polyarizaci%D1%97-dielektrikiv/
  7. Фізика. В.Ф.Дмітрієва