ЕЛЕКТРОСТАТИКА
III. Іонні діелектрики. Іонна поляризація.
У кристалічних діелектриках, які мають кубічні кристалічні ґратки (NaCl, KCl, NaI та інші) під дією електричного поля всі позитивні іони зміщуються в напрямку напруженості поля
, а всі негативні іони – в протилежному напрямку (рис. 125). При цьому в кожній одиниці об’єму кристала перебуває однакова кількість позитивних і негативних іонів, а на кожній з двох протилежних граней кристала, перпендикулярних до вектора напруженості електричного поля, містяться іони якого-небудь одного знака. Такий вид поляризації називають іонною поляризацією.

Заряди, які виникають на гранях діелектрика, не вільні, вони зв’язані з атомами та молекулами речовини.
Явище обмеженого зміщення зарядів в атомах і молекулах або напрямленої орієнтації дипольних моментів жорстких молекул в зовнішньому електричному полі, внаслідок якого на поверхні діелектрика виникають зв’язані електричні заряди, називається поляризацією діелектриків.
Ступінь поляризації діелектрика характеризується вектором поляризації, або поляризованістю.
Вектором поляризації називають границю відношення електричного моменту деякого об’єму діелектрика до цього об’єму, коли об’єм прямує до нуля:
,
де
– дипольний момент і-го диполя, n - кількість диполів, які знаходяться в об’ємі V. Отже, вектор
є дипольним моментом одиниці об’єму діелектрика, який виникає при його поляризації.
Для однорідного діелектрика, який перебуває в однорідному електричному полі, справедлива рівність:
,
де n – кількість молекул в одиниці об’єму,
– дипольний момент молекули.
Оскільки
, то
.
Позначимо
, отже,
.
Коефіцієнт
називається діелектричною сприйнятливістю речовини або поляризованістю одиниці об’єму діелектрика.
– величина безрозмірна (
для води,
для спиртів).
На рис. 126 подано залежність діелектричної сприйнятливості
від
у випадку неполярних (1) і полярних (2) молекул. Поляризація неполярних діелектриків не залежить від температури
. Для полярних діелектриків, як показав Дебай,
.
При нагріванні полярного діелектрика діелектрична сприйнятливість зменшується.
12 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
