Инженерная графика
Физика
Атомные станции
Строймех
ТКМ
Начертательная геометрия
Экология энергетики
Сопромат
Готика
Черчение
Теплотехника
Математика

Театр

Конспект лекций
Атомная энергетика
Карта

Электромагнитное и электростатическое поле Заряд потенциал Электростатика

 

Сила, действующая на диполь во внешнем поле

 

Пусть q=0, но . Тогда сила равняется . Где это в физике может проявиться? Очень многие тела электрически нейтральны, то есть заряда не имеют, но имеют отличный от нуля дипольный момент. Простейший объект такого рода – молекула. Молекула – это такое образование, у которого положительные и отрицательные заряды в сумме дают ноль, но не совпадают в пространстве. Такая система обладает дипольным моментом , на который действует сила .

Кстати, легко понять, почему возникает сила, действующая на диполь. Скажем, поле создаётся положительным зарядом, имеем диполь, систему, состоящую из отрицательного заряда -q и положительного +q. Результирующая сила такая: . Если вы для такой ситуации примените формулу, то увидите, что она даст правильный результат.

 


Момент силы, действующей на диполь во внешнем поле

Пусть мы имеем однородное электрическое поле и диполь, который изобразим как два точечных заряда. На заряд +q действует сила , на заряд -qсила . Если поле однородно, то эти силы в сумме дадут ноль, но момент не равен нулю. Две такие силы создают вращающий момент, вектор этого момента направлен перпендикулярно плоскости рисунка. На электрически диполь в однородном поле действует вот такой момент , этот момент сил стремится развернуть диполь так, чтобы его дипольный момент стал параллелен вектору .

Это вот что означает: если поле диполь помещён в электрическое поле , как показано на рисунке 5.5, то момент будет поворачивать его так, чтобы диполь стал параллельным , а сила будет втягивать его дальше в электрическое поле.

 

 

 

Теперь мы можем понять, как будет вести себя вещество в электростатическом поле.

ДИЭЛЕКТРИКИ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ

Результирующее поле внутри диэлектрика:

.

Электрический момент одной молекулы:

.

Диэлектрическая восприимчивость χ характеризует поляризацию единичного объема среды:

,

где п – концентрация молекул в единице объема; α – поляризуемость молекулы.

Вектор поляризации – электрический момент единичного объема:

.

Диэлектрическая проницаемость среды – величина, показывающая во сколько раз электростатическое поле внутри диэлектрика меньше, чем в вакууме:

Связь диэлектрической восприимчивости с поляризуемостью молекулы: 

.

Вектор электрического смещения (электрической индукции):

.

Связь вектора электрического смещения с напряженностью и поляризуемостью:

.