Виды диэлектриков и их поляризация

По просьбе нашего читателя постараемся описанную тему от 08:56 | 25.05.2016 раскрыть ещё глубже, сегодня рассмотрим Виды диэлектриков и их поляризация. Не будем разливать воду, а преступим рассмотрению этого вопроса.

Основное положение

Существующие в физике диэлектрики можно разделить на следующие виды:

• полярные;
• неполярные.

Рисунок 3. Диэлектрики в электростатическом поле.

Полярные будут состоять из таких молекул, центры распределения положительных и отрицательных зарядов у которых совпадать не будут. Неполярные состоят из атомов или молекул, чьи центры распределения положительных и отрицательных оказываются совпадающими.

Молекулы, таким образом, у этих видов также разные. К полярным диэлектрикам принадлежат: вода, спирты, и др., к неполярным можно отнести водород, инертные газы, кислород, бензол, полиэтилен и др.

Во вторую большую группу веществ, различаемых, согласно их электрическим свойствам, включены диэлектрики (изоляторы), то есть специальные вещества, которые не проводят электрический ток. К диэлектрикам относят: разновидности пластмасс, керамики, кристаллы солей, сухую древесину.

Резкая граница между проводниками и изоляторами отсутствует, поскольку в той или иной степени все вещества обладают способностью к проведению электрического тока, однако в большинстве случаев можно пренебречь плохой проводимостью веществ, при этом считая их идеальными изоляторами.

Поскольку все вещества оказываются состоящими из электрически заряженных частиц, происходит их непосредственное взаимодействие с электрическим полем. В диэлектриках, под воздействием электрического поля, может фиксироваться смещение зарядов на незначительное расстояние, с величиной такого смещения, меньшей размеров молекул и атомов. В то же время, подобные смещения могут спровоцировать довольно значительные последствия, например, в виде возникновения индуцированных зарядов.

В диэлектриках, в отличие от проводников, возникновение индуцированных зарядов может наблюдаться не просто на поверхности, но и внутри их объема. Существуют несколько механизмов диэлектрической поляризации.

Таким образом, механизмы поляризации полярных диэлектриков и неполярных будут различны при сравнении. Дипольные моменты молекул (в отсутствие внешнего поля) будут хаотически ориентированными, по этой причине в любом объеме диэлектрика, содержащем довольно большое число молекул, суммарный дипольный момент оказывается равнозначным нулевому значению.

В рамках внешнего электрического поля на молекулы оказывает непосредственное воздействие вращающий момент, что заставляет молекулы начинают ориентироваться таким образом, что вектор дипольного момента начинает выстраивается вдоль вектора напряженности внешнего поля.

Таким образом, диэлектрик и каждая из его частей приобретает индуцированный дипольный момент, а такой механизм поляризации будет называться ориентационным. В полном объеме ориентации всех молекул оказывает препятствие тепловое хаотическое движение, что объясняет лишь частичную ориентацию молекул диэлектрика по внешнему полю.

Основы электродинамики формировались еще в середине XIX и начале XX столетия, а в первой половине прошлого века данное научное направление считалось уже как важнейший элемент всей современной физики. Поэтому, за столь длительный период времени существования устоялись достаточно консервативные представления, ярых сторонников которых в науке было предостаточно.

Рисунок 1. Концепция физического вакуума.

Вполне естественно, что в подобной противоречивой и парадоксальной ситуации, решиться на создание новой концепции было достаточно трудно. Однако находились такие физики-теоретики, которые смогли пойти «против всех» и представить общественности свои уникальные идеи. С материалистической точки зрения, теории о свойствах материальной среды вполне хорошо решали вопросы о материальности самих электромагнитных полей. Указанное явление было заложено в основе самого носителя.

Замечание 1

Представления о вакууме в электродинамике и о наличии инерционной массы у фотона, полностью противоречит общепринятому определению данного показателя как меры общего количества материи. Кроме того, если учитывать, что «масса движения» одного фотона имеет собственные инерционные свойства, то о наличии у этого же вещества гравитационных признаков ни о чем определенном сказать не может, что ставит под сомнение реальность выполнения более фундаментального принципа эквивалентности.

В доэйнштейновский период «масса» рассматривалась учеными как одна из главнейших сохраняющихся специфик материи, которая определяет ее количество. В законе сохранения массы вещества нашла свое отражение новая материалистическая идея о стабильности самой материи и видоизменении ее основных форм.

Заключение

Конечно можно много говорить по теме Виды диэлектриков и их поляризация, но основную суть мы изложили по этому вопросу. Если вам нужно дополнительная консультация, пожалуйста пишите ваши сообщения нам на почту. Все поступившие вопросы рассматриваются и не остаются без ответа.