Диэлектрики в электростатическом поле. (Тема 5) презентация

Содержание

Назовем такие заряды связанными. А заряды, которые не входят в состав молекул диэлектрика, будем называть сторонними.

Слайд 1ДИЭЛЕКТРИКИ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ
В диэлектриках нет свободных носителей заряда. Заряды, которые

входят в состав молекул диэлектрика, могут перемещаться только на микроскопические расстояния.

Слайд 2Назовем такие заряды связанными. А заряды, которые не входят в состав

молекул диэлектрика, будем называть сторонними.

Слайд 3Когда диэлектрик помещают в поле, на его поверхности выступают связанные заряды.
Это

явление называют поляризацией диэлектрика.

Слайд 4
сторонние заряды
связанные заряды


Слайд 5Диэлектрик делается похож на большой диполь.
У него есть дипольный момент.


Слайд 6Есть случаи, когда связанный заряд не только находится на поверхности, но

и распределен в объеме диэлектрика (например, если поле или диэлектрик неоднородны).

Слайд 7Как поляризуется диэлектрик?
Есть три основных механизма поляризации:
электронный;
дипольный;
ионный.


Слайд 8Электронная поляризация
Имеет место в диэлектриках с неполярными молекулами.
Это молекулы с симметричным

строением.

- молекула водорода

Центры тяжести положительного и отрицательного заряда совпадают.


Слайд 9В поле связанные заряды молекулы смещаются в противоположные стороны.
Молекула приобретает дипольный

момент.

Слайд 10Дипольная поляризация
Имеет место в диэлектриках с полярными молекулами.
Такая молекула сразу представляет

из себя диполь.

- молекула воды


Слайд 11Пока нет поля, тепловое движение приводит к хаотической ориентации диполей.


Слайд 12В поле на диполь действует пара сил, которая ориентирует его дипольный

момент по полю.

Слайд 14Момент пары стремится повернуть диполь так, чтобы его дипольный момент установился

по направлению поля.

Слайд 15Ионная поляризация
Происходит в ионных кристаллах, например, NaCl.
Кристаллическая решетка таких кристаллов образована

чередующимися положительными и отрицательными ионами. Получается как бы две подрешетки.

Слайд 16



































Поле сдвигает подрешетки в противоположных направлениях, и кристалл поляризуется.


Слайд 17Вектор поляризации
Характеризует степень поляризации диэлектрика.
Равен дипольному моменту единицы объема диэлектрика.


Слайд 18Как у поверхностной плотности зарядов.


Слайд 19
Дипольный момент “большого” диполя равен
- поверхностная плот-ность связанных зарядов
Тогда
По модулю вектор

поляризации равен плотности связанных зарядов на поверхности диэлектрика.

Слайд 20По величине вектор поляризации линейно зависит от напряженности поля в диэлектрике:
-

диэлектрическая восприимчивость

Слайд 21Восприимчивость показывает, как сильно диэлектрик поляризуется в электрическом поле.


Слайд 22Теорема Гаусса для вектора .

Линии вектора идут

внутри диэлектрика. Они начинаются на отрицательных связанных зарядах и заканчиваются на положительных.


Возьмем замкнутую поверхность в виде цилиндрика и утопим в диэлектрик.


Слайд 23
модуль потока

заряд внутри цилиндрика
Поток отрицателен, т.к. линии входят внутрь

поверхности.

Слайд 24Теорема Гаусса: поток вектора поляризации сквозь замкнутую поверхность равен связанному заряду

внутри этой поверхности, взятому с обратным знаком.

Слайд 25Чтобы получить эту теорему в локальной форме, надо поделить на объем

и взять предел, устремив объем к нулю.

Слайд 26
дивергенция

объемная плотность заряда


Слайд 27Дивергенция вектора поляризации равна объемной плотности связанного заряда в данной точке,

взятой с обратным знаком.

Слайд 28Электростатическое поле в диэлектрике




Слайд 29Поле снаружи диэлектрика не меняется.
Поле внутри диэлектрика слабее, чем снаружи.
Причина –

наложение поля связанных зарядов.

Слайд 31Величину называют

относительной диэлектрической проницаемостью среды.

Поле в диэлектрике ослабевает в ε раз.


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика