Неполярні діелектрики
Далеко не всі діелектрики є полярними. Діелектрик називається неполярним, якщо його молекули мають симетричний розподіл позитивних і негативних зарядов0 і тому не поводяться як диполі. До неполярних діелектриків відносяться, наприклад, гас, масло, повітря, інертні гази.
Тим не менш, поляризація спостерігається і у неполярних діелектриків. Який механізм поляризації в даному випадку?
На рис. 3.30 зліва зображена симетрична електронна орбіта в атомі неполярного діелектрика. При накладенні зовнішнього поля E0 ця орбіта деформується (рис. 3.30, праворуч): електрон зміщується в бік позитивних зарядів, що створюють зовнішнє поле. Ми бачимо, що в зовнішньому полі електрон буде проводити більше часу зліва від ядра, ніж чим справа. Через це центри позитивних і негативних зарядів в атомі неполярного діелектрика розійдуться в різні боки. Відповідно, атоми або молекули неполярного діелектрика в зовнішньому полі також почнуть поводитися подібно ДІПОЛ, і ми приходимо до такої ж по суті картині, що і рис. 3.29 для випадку орієнтаційної поляризації. Пояснення механізму ослаблення поля всередині діелектрика залишиться тим же самим.
Отже, електронна поляризація викликана деформацією електронних оболонок атомів у зовнішньому електричному полі. Зрозуміло, електронна поляризація присутня і у полярних діелектриків; але там вона губиться на тлі куди більш потужного ефекту розвороту самих диполів.
Related posts:
- Полярні діелектрики Молекули полярних діелектриків з погляду електричних властивостей є диполями. Диполь – це система двох однакових за модулем і протилежних за знаком зарядів, що знаходяться на деякій стоянні один від одного. Наприклад, в молекулі кухонної солі NaCl самотній зовнішній електрон натрію захоплюється атомом хлору (якому Рис. 3.28. Диполь якраз бракує одного електрона до повного комплекту з […]...
- Діелектрики в електричному полі На відміну від провідників, в діелектриках немає вільних зарядів. Всі заряди є пов’язаними: електрони належать своїм атомам, а іони твердих діелектриків коливаються поблизу вузлів кристалічної решітки. Відповідно, при розміщенні діелектрика в електричне поле не виникає спрямованого руху зарядов7. Тому для діелектриків не проходять наші докази властивостей провідників – адже всі ці міркування спиралися на можливість […]...
- Діелектрики в електричному полі: поляризація діелектриків Всі відомі людству речовини здатні проводити електричний струм в різному ступені: якісь краще проводять струм, якісь – гірше, інші – майже не проводять. Відповідно до цієї здатністю, речовини діляться на три основні класи: Діелектрики; Напівпровідники; Провідники. Ідеальний діелектрик не містить в собі зарядів, здатних до переміщення на значні відстані, тобто вільних зарядів в ідеальному діелектрику […]...
- Діелектрики. Поляризація діелектриків Друга велика група речовин, що розрізняються за їх електричним властивостям – діелектрики (ізолятори), речовини, що не проводять електричний струм. До діелектриків відносяться різні види пластмас, стекол, кераміки, кристали солей, суха деревина, багато чисті рідини (дистильована вода, масла, бензини), гази при не дуже сильних зовнішніх полях. Всі заряджені частинки, що утворюють дане непроводящее речовина, пов’язані між […]...
- Властивості діелектриків – коротко Якби речовини мали свою геральдику, то герб сегнетової солі неодмінно прикрасили б виноградні лози, петля гістерезису, і символіка багатьох галузей сучасної науки і техніки. Родовід сегнетової солі починається з 1672 року. Коли французький аптекар П’єр сегнето вперше отримав з виноградних лоз безбарвні кристали і використовував їх в медичних цілях. Тоді ще не можна було припустити, […]...
- Піроелектрики – доповідь У Піроелектрики спонтанна поляризація екранує з вільними зарядами, які компенсують пов’язані заряди. Нагрівання піроелектрика змінює його поляризацію. При температурі плавлення піроелектричні властивості зникають зовсім. Частина піроелектриків відноситься до сегнетоелектриків. У них напрямок поляризації може бути змінено зовнішнім електричним полем. Існує гістерезисна залежність між орієнтацією поляризації сегнетоелектріка і величиною зовнішнього поля. У досить слабких полях поляризація […]...
- Сегнетоелектрики Сегнетоелектрики – це одна з різновидів матеріалів, що володіють одночасно і характеристиками діелектриків і в яких може виникати спонтанна поляризація (явище, пов’язане зі зміщенням в матеріалі пов’язаних зарядів) при відсутності зовнішнього електричного поля. Правда, останнє характерно тільки в певному інтервалі температур. В англомовних країнах сегнетоелектрики найчастіше називають ферроелектриками (по аналогії з феромагнетиками). Спонтанна поляризація, як […]...
- Чому електричне поле послаблюється всередині діелектрика? Поляризація діелектрика. Щоб зрозуміти, чому поле всередині діелектрика менше, ніж у вакуумі, потрібно врахувати, що всі тіла побудовані з атомів і молекул. Атоми і молекули в свою чергу складаються з позитивних і негативних зарядів (атомних ядер і електронів), так що всякий діелектрик являє собою зібрання великої кількості заряджених частинок. У молекулах ці позитивні і негативні […]...
- Поляризація електромагнітних хвиль Як було зазначено вище у розділі 1, основною властивістю електромагнітних хвиль є поперечні коливання векторів напруженості електричного і магнітного полів по відношенню до напрямку поширення хвилі. Один з наслідків цього факту полягає в тому, що в природі існує великий клас електромагнітних хвиль, в яких коливання електричного і магнітного полів відбуваються в суворо визначених напрямках. Така […]...
- Опис електричного поля в діелектриках Опис електричного поля в діелектриках, крім проблем, розглянутих при розрахунку полів у присутності провідників, ускладнюється тим, що всередині діелектриків можуть виникати об’ємні поляризаційні заряди. Тому ми в змозі розглянути тільки найпростіші завдання, пов’язані з описом полів у присутності діелектриків. Насамперед, ми обмежимо розгляд однорідними і ізотропним діелектриками, тобто речовинами, в яких поляризуемость однакова у всіх […]...
- Поділ тіл на провідники та діелектрики Ми говорили, що скло не проводить електрики. Однак це твердження не можна розуміти беззастережно. Ретельне спостереження показує, що через скло, так само як і через всякий інший діелектрик, можуть проходити електричні заряди. Однак при одних і тих же умовах через тіла, іменовані діелектриками, проходить за той же термін незрівнянно менший електричний заряд, ніж через провідники […]...
- Провідники і діелектрики Ми бачили в попередніх дослідах, що, торкаючись зарядженим тілом до незарядженим предметів, ми повідомляємо їм електричний заряд. Ми користувалися цим, коли заряджали електроскоп. Таким чином, електричні заряди можуть переходити з одного тіла на інше. Електричні заряди можуть також і переміщатися по тілу. Так, наприклад, коли ми заряджали електроскоп, ми торкалися скляною паличкою верхнього кінця металевого […]...
- Діелектрики Діелектриками називають матеріали, що не проводять електричний струм. Гнучкі діелектрики використовують для ізоляції проводів. Крім того, багато діелектрики послаблюють електричне поле. Розглянемо це явище. Оскільки кулонівську силу вимірювати не просто, ми будемо вимірювати напругу на конденсаторі. Найпростіший конденсатор містить пару паралельних металевих пластин з проводами для з’єднання з джерелом поля. Пластини називають обкладками конденсатора. З’єднаємо […]...
- Рідкі діелектрики Нафтові масла Трансформаторне масло заливається в силові види трансформаторів. Воно найбільш популярно в електротехніці. Кабельні масла застосовуються при виготовленні електричних кабелів. Ними просочують паперову ізоляцію кабелів. Це підвищує електричну міцність і відводить тепло. Синтетичні рідкі діелектрики Для просочення конденсаторів необхідний рідкий діелектрик для збільшення ємності. Такими речовинами є рідкі діелектрики на синтетичній основі, які перевершують […]...
- П’єзоелектричний ефект – доповідь У 1880 році брати Кюрі виявили, що в процесі деформації сегнетової солі на її поверхні виникають поляризаційні заряди. Це явище було названо прямим п’єзоелектричним ефектом. Якщо на кристал впливати зовнішнім електричним полем, він починає деформуватися, тобто, виникає зворотний п’єзоелектричний ефект. Однак ці зміни не спостерігаються в кристалах, що мають центр симетрії, наприклад, в сульфіді свинцю. […]...
- Провідники і діелектрики: визначення Більшість тіл за своїми електричними властивостями можна розділити на провідники і діелектрики. У чому ж між ними відмінність? У тілах, з властивостями провідника, міститься достатня кількість вільних електричних зарядів, які здатні переміщатися під дією електричного поля. Попросту кажучи, ці тіла здатні проводити електричний струм. До провідникам відносяться метали, розчини солей і кислот, тіла людей і […]...
- Дисперсія імпедансу На графіку чітко проявляються три інтервалу частот, в яких величина Z повільніше змінюється з частотою в порівнянні із загальним ходом кривої. Вони названі областями α-, β – і γ-дисперсії відповідно. Їм відповідають три області частот: низькі частоти ν <10 кГц, радіочастоти ν = 0,1-10 МГц, мікрохвильові частоти ν> 0,1 ГГц. Наявність областей α-, β – […]...
- Поле конденсатора Повернемося до питання про ослаблення електричного поля діелектриком. Помістимо наш конденсатор в акваріум, зарядимо його і відключимо від генератора. Потім в акваріум наллємо діелектрик – дистильовану воду. Якщо зараз виміряти напругу U1 на обкладинках конденсатора, ми побачимо, що воно зменшилося майже в 90 разів! З (8.5) випливає, що для сухого конденсатора U = E d […]...
- Що таке електрон Електрон – це електрично заряджена елементарна частинка, тобто частинка, електричний заряд якої нескінченно малий. Електрон є однією з основних частинок в електроніці, рухом якої обумовлено появою електричного струму в електричному ланцюзі. Крім цього електрон використовують як основне зображення практично всіх заряджених частинок для пояснення фізичних і електричних властивостей, напівпровідників, провідників і діелектриків. В електроніці прийнято […]...
- Труднощі класичного пояснення фотоефекту Як можна було б пояснити фотоефект з погляду класичної електродинаміки і хвильових уявлень про світло? Відомо, що для виривання електрона з речовини потрібно повідомити йому деяку енергію A, звану роботою виходу електрона. У разі вільного електрона в металі це робота з подолання поля позитивних іонів кристалічної решітки, що утримує електрон на кордоні металу. У разі […]...
- Зміна властивостей елементів у періодах і головних підгрупах Властивості хімічних елементів залежать від числа електронів на зовнішньому енергетичному рівні атома (валентних електронів). Кількість електронів на зовнішньому рівні хімічного елемента дорівнює номеру групи в короткому варіанті Періодичної системи. Таким чином, в кожній підгрупі хімічні елементи мають подібне електронна будова зовнішнього рівня, а значить і схожі властивості. Енергетичні рівні атомів прагнуть опинитися завершеними, т. К. […]...
- Що таке електрети Електрети – це діелектрики, які зберігають стан поляризації (впорядковане переорієнтування молекул в речовині або матеріалі) навіть при відсутності зовнішнього електричного поля. Електрети ще називають електричними аналогами природних магнітів. Способи виробництва Електрети У більшості випадків електрети – це штучно створені матеріали і речовини. В процесі їх виробництва діелектрик поміщають в область дії досить потужного електричного поля […]...
- Заборонена зона Нагадаємо, що кремній є 14-м елементом в таблиці Менделєєва. Це означає, що атом кремнію містить 14 протонів і 14 електронів. Електрони в атомі кремнію розміщуються в трьох оболонках. Внутрішня оболонка містить 2 електрони, середня – 8. Відомо, що ці електрони в утворенні кристала не беруть участь. У зовнішній оболонці міститься 4 електрона, які пов’язують атоми […]...
- Струм в напівпровідниках Поява дірки замість електрона зв’язку не залишається непоміченим для інших атомів. У цю дірку може легко заскочити електрон зв’язку від сусіднього атома, так як для цього потрібно набагато менше енергії, ніж для звільнення електрона. Тоді дірка залишиться в сусідньому атомі. У неї може застрибнути електрон з наступного атома, при цьому дірка утворюється в наступному атомі. […]...
- П’єзоелектричний ефект і його використання в техніці Якщо зразок з сегнетоелектріка стискати вздовж напрямку залишкової поляризації, то в цьому напрямку будуть зменшуватися розміри всього зразка та кожної елементарної комірки. При цьому відстань між центрами розподілу позитивного і негативного зарядів в комірці і залишкова поляризація зразка в цілому також зменшуються. В результаті буде зменшуватися і різниця потенціалів між гранями зразка, перпендикулярними напрямку дії […]...
- Два види провідності напівпровідників При температурі абсолютного нуля (-273 ° С), в чистому напівпровіднику (власному напівпровіднику, або напівпровіднику i-типу) всі електрони перебувають у складі атомів, і напівпровідник є діелектриком. При підвищенні температури частина електронів валентної зони потрапляє в зону провідності, і виникає електронна провідність. Але коли атом втрачає електрон, він стає зарядженим позитивно. Переміщатися під дією електричного поля атом, […]...
- Електричний струм у напівпровідниках Напівпровідники – це матеріали, які при звичайних умовах є діелектриками, але зі збільшенням температури стають провідниками. Тобто в напівпровідниках при збільшенні температури, опір зменшується. Будова напівпровідника на прикладі кристала кремнію Розглянемо будову напівпровідників і основні типи провідності в них. В якості прикладу розглянемо кристал кремнію. Кремній є чотирьохвалентним елементом. Отже, в його зовнішній оболонці є […]...
- Плоскі електромагнітні хвилі Для електромагнітних полів, що залежать від часу з системи рівнянь Максвелла (1.1b) слід взаємозв’язок зміни їх електричних і магнітних полів. Найбільш просто в цьому переконатися, якщо розглядати залежне від часу електромагнітне поле в середовищі, в якому немає сторонніх зарядів, сторонніх струмів, щільність яких може бути обчислена за формулою, і відсутня провідність (). Таким умовам відповідає […]...
- Власна провідність напівпровідників До напівпровідників відносять широкий клас речовин, які відрізняються від металів тим, що: А) концентрація рухомих носіїв заряду в них істотно нижче, ніж концентрація атомів; Б) ця концентрація (а з нею і електропровідність) може змінюватися під впливом температури, освітлення, невеликої кількості домішок; В) електричне опір зменшується з зростанням температури. Напівпровідники Власна провідність напівпровідників Відмінність напівпровідників від […]...
- Електронні формули хімічних елементів Розташування електронів на енергетичних оболонках або рівнях записують за допомогою електронних формул хімічних елементів. Електронні формули або конфігурації допомагають уявити структуру атома елемента. Будова атома Щоб читати електронні формули, необхідно зрозуміти будову атома. Атоми всіх елементів складаються з позитивно зарядженого ядра і негативно заряджених електронів, які розташовуються навколо ядра. Електрони знаходяться на різних енергетичних рівнях. […]...
- Електричні кола з конденсаторами В електричному ланцюгу з конденсаторами входять джерела електричної енергії і окремі конденсатори. Конденсатор являє собою систему двох провідників будь-якої форми, розділених шаром діелектрика. Приєднання затискачів конденсатора до джерела електричної енергії з постійною напругою U супроводжується накопиченням на одній з його пластин заряду + Q, а на інший – Q. Величина цих зарядів прямо пропорційна напрузі […]...
- Розподіл електронів в атомі по енергетичним рівням Кожен електрон в атомі рухається в першому наближенні в центрально-симетричному некулоновскому полі. Стан електрона в цьому випадку визначається трьома квантовими числами: n і m, фізичний зміст яких був з’ясований. Таким чином, стан кожного електрона в атомі характеризується чотирма квантовими числами. Нерген стану залежить в основному від чисел п і д. Крім того, є слабка залежність […]...
- Постулати Бора – доповідь Виходячи з усього описаного, і того, що навколо нас не відбувається постійного руйнування всіх предметів, можна зробити висновок, що закони механіки не є справедливими для мікросвіту. А що насправді відбувається в атомі, ми розглянемо прямо зараз. Описати, що відбувається в атомі гідрогену, ризикнув вчений Н. Бор, який запропонував кілька правил (постулатів), які певним чином відрізнялися […]...
- Місце водню в Періодичній системі Атом водню складається з одного протона і одного електрона. Його електронна конфігурація 1s1. Цей найпростіший атом не має аналогів в Періодичній системі. Він здатний втрачати електрон і перетворюватися на катіон H +, і в цьому він подібний з лужними металами. Атом водню також може приєднувати електрон, утворюючи при цьому аніон Н-, в цьому відношенні водень […]...
- Загальна характеристика металів IA групи Розглянемо характеристику металів IA групи (головної підгрупи I групи): літій (Li), натрій (Na), калій (K), рубідій (Rb), цезій (Cs), францій (Fr). Їх називають лужними, оскільки при контакті з водою вони утворюють лугу (гідроксид), наприклад, NaOH – їдкий натр. Зверху вниз в групі, зі збільшенням металличности металів, реакції з водою починають протікати бурхливо. Так, якщо літій […]...
- Електричні провідники Як ми пам’ятаємо фізичні тіла складаються атомів і молекул (більш складна структура з атомів), які представляють собою ядра і електрони, що обертаються навколо ядер по своїх орбітах. Атоми в твердому речовині розташовуються відносно один одного в строго певному порядку. Цей порядок обумовлений приналежністю до певного речовини. Електронів в різних речовинах ведуть себе неоднаково. У деяких […]...
- Галогени – коротко Галогени – це елементи, розташовані в головній підгрупі VII групи Періодичної системи. До них відносяться фтор F, хлор СІ, бром Вг, йод I, астат At. При кімнатній температурі фтор і хлор являють собою гази жовто-зеленого кольору, бром – рідина темно-червоного кольору, а йод – кристали сірого кольору з металевим блиском. У вигляді простих речовин утворюють […]...
- Закон Кюрі Французький фізик і хімік П’єр Кюрі в дитинстві вважав себе тупим і ніколи не ходив до школи. За іронією долі, пізніше, в 1903 р, він разом зі своєю дружиною Марією отримав Нобелівську премію (за роботи з радіоактивності). У 1895 р він з’ясував цікаву залежність намагніченості деяких матеріалів від прикладеного магнітного поля і температури Т: M […]...
- Групи сегнетоелектриків Мікроскопічна теорія фазових переходів розділяє сегнетоелектрики на дві групи. Перша група Титанат барію відноситься до першої групи, і як її ще називають, групі сегнетоелектриків типу зміщення. У неполярному стані титанат барію має кубічну симетрію. При фазовому переході в полярне стан іонні підгратки зміщуються, симетрія кристалічної структури знижується. Друга група До другої групи відносять кристали типу […]...
- Природне і поляризоване світло Як було зазначено в розділі 1, вектора напруженості електричного і магнітного полів плоскою монохроматичному електромагнітної хвилі коливаються в площині, перпендикулярній напрямку її поширення. Крім того, було встановлено, що коливання векторів напруженостей електричного і магнітного полів плоскою монохроматичному електромагнітної хвилі поляризовані. Залежно від характеру коливань векторів напруженості електричного і магнітного полів плоскою монохроматичному електромагнітної хвилі поляризація […]...