Диэлектриктердегі электр өрісі

Электрлік қасиеттеріне байланысты заттар өткізгіштерге, жартылай өзкізгіштерге және диэлектриктерге бөлінеді.

Электр тогын өткізбейтін заттарды диэлектриктер (изоляторлар) деп атайды. Диэлектриктер полярлы (полюсті) және полярсыз (полюссіз) болып екіге бөлінеді.

Молекулаларындағы оң және теріс зарядтардың центрі бір-біріне дәл келетін диэлектриктерді полярсыз деп атайды. Мысалы . Молекулаларындағы оң және теріс зарядының центрі бір-біріне сәйкес келмейтін диэлектриктерді полярлы (полюсті) деп атайды. Мысалы

Сыртқы электр өрісінде орналасқан полярсыз диэлектриктің молекуласындағы оң және теріс зарядтар бір-біріне қатысты ығысады: оң зарядтар электр өрісі бағытында, ал теріс зарядтар өріс бағытына қарсы. Нәтижесінде молекула электрлік дипольға айналады және оның дипольдік моменті электр өрісінің кернеулігіне тура пропорционал болады.

мұндағы: молекуланың полярлануы.

Қалыпты жағдайда полярлы диэлектриктердің молекулаларын электрлік диполь деп қарастыруға болады.

Электрлік диполь

Бір-бірінен қашықтықта орналасқан шамалары бірдей және таңбалары қарама-қарсы екі зарядтан тұратын электрлік жүйені электрлік диполь деп атайды.

Электрлік дипольді сандық сипаттау үшін дипольдік момент немесе электрлік момент деп аталатын физикалық векторлық шама енгізілген.

Электрлік дипольдің берілген нүктедегі электр өрісінің потенциалын анықтайық.

қашықтығының мен салыстырғанда аз екендігін ескерсек

Электр өрісінің суперпозиция принципі бойынша:

мұндағы:

Электрлік дипольдің электр өрісінің потенциалы келесі өрнекпен анықталады:

Енді электрлік дипольдің электр өрісінің кернеулігін анықтайық. Берілген нүктедегі дипольдің тудыратын электр өрісінің кернеулігін екі құрамаға жіктеуге болады:

Электрлік дипольдің электр өрісінің кернеулігі келесі өрнекпен анықталады:

Электрлік дипольді электр өрісіне енгізгенде, оған өріс тарапынан қос күш моменті әсер етеді. , мұндағы: р - дипольдің электрлік моменті. Бұл күш моментінің әсерінен диполь электрлік моменті өріс бағытына параллель болатындай түрде орналасады.

Сыртқы электр өрісіндегі дипольдің потенциалдық энергиясы:

.