• Что такое электрическое поле?
• Назовите основные свойства электростатического поля.
• Чем порождается электрическое поле?
• Что называется напряжённостью электрического поля?
• Какое электрическое поле называется однородным?
• Как можно получить однородное электрическое поле?
• Как направлены силовые линии однородного электрического поля?
• Как рассчитать напряжённость электрического поля, созданного точечным зарядом?

Проводники и диэлектрики в электростатическом поле

План лекции:

• 1.Проводники и диэлектрики.
• 2. Проводники в электростатическом поле.
• 3. Диэлектрики в электростатическом поле.

Два вида диэлектриков.

• 4.Диэлектрическая проницаемость.

Строение металлов

Последний электрон слабо притягивается к ядру т.к.:

• далеко от ядра
• 10 электронов отталкивают одиннадцатый

последний электрон отрывается от ядра и становится свободным

вещества по проводимости

проводники

• проводники

диэлектрики

это вещества, которые не проводят электрический ток

нет свободных зарядов

это вещества, которые проводят электрический ток

есть свободные заряды

Строение металлов

Строение металлов

Е внутр.

Е внешн.= Е внутр.

Металлический проводник в электростатическом поле

Е внешн.= Е внутр.

Е общ =0

ВЫВОД:

Внутри проводника электрического поля нет.

Весь статический заряд проводника сосредоточен на его поверхности.

Строение диэлектрика

строение молекулы поваренной соли

электрический диполь -

совокупность двух точечных зарядов, равных по модулю и противоположных по знаку.

Строение полярного диэлектрика

Диэлектрик в электрическом поле

Е внутр. Е внеш .

Е внеш.

Е внутр.

ВЫВОД:

ДИЭЛЕКТРИК ОСЛАБЛЯЕТ ВНЕШНЕЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ

Галимурза С.А.

Диэлектрическая проницаемость среды

Напряжённость электрического поля в вакууме

Напряжённость электрического поля в диэлектрике

Диэлектрическая проницаемость среды

Е о

В справочник:

• Закон Кулона:
• Напряжённость электрического поля, созданного точечным зарядом:

q 1 q 2

r

2

q

r

2

Что такое микроволны?

В бытовых микроволновых печах используются электромагнитные волны, частота которых составляет 2450 МГц- микроволны.

В таких микроволнах электрическое поле 2 · 2 450 000 000 раз в секунду меняет своё направление.

Микроволновка: частота микроволн 2450 МГц

Как микроволны нагревают пищу?

Нагрев продуктов происходит за счет двух физических механизмов:

1. прогрева микроволнами поверхностного слоя

2. последующего проникновения тепла в глубину продукта за счет теплопроводности.

прибор

мощность,

частота,

микроволновка

мобильный телефон

GSM класс 4

мобильный телефон

Проводники и диэлектрики

Слайдов: 8 Слов: 168 Звуков: 0 Эффектов: 0

Электрическое поле в веществе. Любая среда ослабляет напряженность электрического поля. Электрические характеристики среды определяются подвижностью заряженных частиц в ней. Вещества, проводники, полупроводники, диэлектрики. Вещества. Свободные заряды – заряженные частицы одного знака, способные перемещаться под действием электрического поля. Связанные заряды – разноименные заряды, которые не могут перемещаться под действием электрического поля независимо друг от друга. Проводники. Проводники - вещества, в которых свободные заряды могут перемещаться по всему объему. Проводники - металлы, растворы солей, кислот, влажный воздух, плазма, тело человека. - Проводник.ppt

Проводники в электрическом поле

Слайдов: 10 Слов: 282 Звуков: 1 Эффектов: 208

Проводники в электрическом поле. Отсутствует электрическое поле и в других проводниках. Рассмотрим электрическое поле внутри металлического проводника…… Диэлектрики. В неполярных диэлектриках центр положительного и отрицательного заряда совпадает. В электрическом поле любой диэлектрик становится полярным. Диполь. Поляризация диэлектриков. - Проводники в электрическом поле.ppt

Проводники в электростатическом поле

Слайдов: 11 Слов: 347 Звуков: 0 Эффектов: 18

Проводники и диэлектрики в электростатическом поле. Проводники в электростатическом поле Диэлектрики в электростатическом поле. - Металлы; жидкие растворы и расплавы электролитов; плазма. К проводникам относятся: Проводники в электростатическом поле. Евнеш. Внутреннее поле ослабит внешнее. Евнутр. Поле внутри проводника, помещенного в электростатическое поле, отсутствует. Электростатические свойства однородных металлических проводников. Диэлектрики. Полярные. Неполярные. К диэлектрикам относятся воздух, стекло, эбонит, слюда, фарфор, сухое дерево. Диэлектрики в электростатическом поле. - Проводники в электростатическом поле.ppt

Проводники и диэлектрики

Слайдов: 18 Слов: 507 Звуков: 0 Эффектов: 206

Электрическое поле. Проводники и диэлектрики в электростатическом поле. Проводники и диэлектрики. Вещества по проводимости. Последний электрон. Строение металлов. Металлический проводник. Металлический проводник в электростатическом поле. Строение диэлектрика. Строение полярного диэлектрика. Диэлектрик в электрическом поле. Диэлектрическая проницаемость среды. Закон Кулона. Микроволны. Микроволновка. Как микроволны нагревают пищу. Мощность. - Проводники и диэлектрики.ppt

Проводники в электрическом поле диэлектрики в электрическом поле

Слайдов: 18 Слов: 624 Звуков: 1 Эффектов: 145

Тема: «Проводники и диэлектрики в электрическом поле». Проводники. Заряд внутри проводника. По принципу суперпозиции полей напряжённость внутри проводника равна нулю. Проводящая сфера. Возьмём произвольную точку А. Заряды площадок равны. Электростатическая индукция. Эквипотенциальные поверхности. Самыми известными электрическими рыбами являются. Электрический скат. Электрический угорь. Диэлектрики. Диэлектриками называются материалы, в которых нет свободных электрических зарядов. Существует три вида диэлектриков: полярные, неполярные и сегнетоэлектрики. - Проводники в электрическом поле диэлектрики в электрическом поле.ppt

Электрическое поле в диэлектриках

Слайдов: 31 Слов: 2090 Звуков: 0 Эффектов: 0

Диэлектрики при обычных условиях не проводят электрический ток. Термин «диэлектрики» введен Фарадеем. Диэлектрик, как и всякое вещество, состоит из атомов и молекул. Молекулы диэлектрика электрически нейтральны. Поляризованность. Напряженность поля в диэлектрике. Под действием поля диэлектрик поляризуется. Результирующее поле внутри диэлектрика. Поле. Электрическое смещение. Внешнее поле создается системой свободных электрических зарядов. Теорема Гаусса для поля в диэлектрике. Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектрике. Свойства сегнетоэлектриков сильно зависят от температуры. - Диэлектрик.ppt

Поляризация диэлектриков

Слайдов: 20 Слов: 1598 Звуков: 0 Эффектов: 0

Поляризация диэлектриков. Относительная диэлектрическая проницаемость. Вектор поляризации. Механизмы поляризации. Спонтанная поляризация. Миграционная поляризация. Виды упругой поляризации. Ионная упругая поляризация. Дипольная упругая поляризация. Виды тепловой поляризации. Дипольная тепловая поляризация. Электронная тепловая поляризация. Диэлектрическая проницаемость. Сегнетоэлектрики. Пьезоэлектрики. Пьезоэффекты наблюдаются только в кристаллах, не имеющих центра симметрии. Пироэлектрики. Пироэлектрики обладают спонтанной поляризацией вдоль полярной оси. Фотополяризация. -

Проводники в электрическом поле Свободные заряды – заряженные частицы одного знака, способные перемещаться под действием электрического поля Связанные заряды – разноименные заряды, входящие в состав атомов (или молекул), которые не могут перемещаться под действием электрического поля независимо друг от друга вещества проводники диэлектрики полупроводники

Любая среда ослабляет напряженность электрического поля

Электрические характеристики среды определяются подвижностью заряженных частиц в ней

Проводник мметаллы, растворы солей, кислот, влажный воздух, плазма, тело человека

Это тело, внутри которого содержится достаточное количество свободных электрических зарядов, способных перемещаться под действием электрического поля.

Если внести незаряженный проводник в электрическое поле, то носители заряда приходят в движение. Они распределяются так, чтобы созданное ими электрическое поле было противоположно внешнему полю, то есть поле внутри проводника будет ослабляться. Заряды будут перераспределяться до тех пор, пока не будут выполнены условия равновесия зарядов на проводнике, то есть:

нейтральный проводник, внесенный в электрическое поле, разрывает линии напряженности. Они заканчиваются на отрицательных индуцированных зарядах и начинаются на положительных

Явление пространственного разделения зарядов называется электростатической индукцией. Собственное поле индуцированных зарядов с высокой степенью точности компенсирует внешнее поле внутри проводника.

Если в проводнике имеется внутренняя полость, то поле будет отсутствовать и внутри полости. Этим обстоятельством пользуются при организации защиты оборудования от электрических полей.

Электризацию проводника во внешнем электростатическом поле разделением уже имеющихся в нем в равных количествах положительных и отрицательных зарядов называют явлением электростатической индукции, а сами перераспределенные заряды - индуцированными. Это явление можно использовать для электризации незаряженных проводников.

Незаряженный проводник можно наэлектризовать путем соприкосновения с другим заряженным проводником.

Распределение зарядов на поверхности проводников зависит от их формы. Максимальная плотность зарядов наблюдается на заострениях, а внутри углублений сводится к минимуму.

Свойство электрических зарядов концентрироваться в приповерхностном слое проводника нашло применение для получения значительных разностей потенциалов электростатическим способом. На рис. приведена схема электростатического генератора, применяемого для ускорения элементарных частиц.

Сферический проводник 1 большого диаметра распо-лагается на изоляционной колонне 2. Внутри колонны движется замкнутая диэлектрическая лента 3, приводи-мая в движение барабанами 4. С высоковольтного гене-ратора эклектический заряд через систему заострённых проводников 5 передаётся на ленту, с тыльной стороны ленты располагается заземляющая пластина 6. Заряды с ленты снимаются системой острий 7 и стекают на проводящую сферу. Величина максимального заряда, который может накопиться на сфере определяется утечками с поверхности сферического проводника. Практически генераторами подобной конструкции при диаметре сферы 10 − 15 м удаётся получить разность потенциалов порядка 3−5 миллионов вольт. Для увеличения заряда сферы всю конструкцию иногда помещают в бокс, заполненный сжатым газом, что уменьшает интенсивность ионизации.

http://www.physbook.ru/images/0/02/Img_T-68-004.jpg

http://ido.tsu.ru/schools/physmat/data/res/elmag/uchpos/text/2_2.html

http://www.ido.rudn.ru/nfpk/fizika/electro/course_files/el13.JPG

1 из 31

Презентация на тему: Диэлектрик

№ слайда 1

Описание слайда:

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ В ДИЭЛЕКТРИКАХ Типы диэлектриков и их поляризация Диэлектрики - вещества, в которых практически отсутствуют свободные носители заряда. Диэлектрики при обычных условиях не проводят электрический ток. Термин «диэлектрики» введен Фарадеем. Идеальных диэлектриков в природе не существует, так как все вещества в какой-то степени проводят электрический ток. Диэлектрики проводят электрический ток примерно на 15 - 20 порядков хуже, чем вещества, называемые проводниками. Диэлектрик, как и всякое вещество, состоит из атомов и молекул. Молекулы диэлектрика электрически нейтральны. Положительный заряд всех ядер молекулы равен суммарному заряду электронов. Молекулу можно рассматривать как электрический диполь с электрическим моментом, где Q - суммарный положительный заряд атомных ядер в молекуле, l - вектор, проведенный из «центра тяжести» отрицательных зарядов электронов в молекуле в «центр тяжести» положительных зарядов - атомных ядер. 900igr.net

№ слайда 2

Описание слайда:

Диэлектрик называют неполярным (с ковалентной неполярной химической связью между атомами в молекулах), если в отсутствие внешнего электрического поля «центры тяжести» положительных и отрицательных зарядов в молекулах совпадают, и, следовательно, электрический момент р молекул таких диэлектриков равен нулю (примером является: N2, Н2, О2, СО2, СН4). Под действием внешнего электрического поля заряды неполярных молекул смещаются в противоположные стороны (положительные - по полю, отрицательные - против поля) и молекулы приобретают дипольный момент.

№ слайда 3

Описание слайда:

Диэлектрик называют полярным (с ковалентной полярной химической связью между атомами в молекулах), если даже при отсутствии внешнего электрического поля «центры тяжести» положительных и отрицательных зарядов не совпадают. Молекулы таких диэлектриков всегда обладают дипольным моментом. Примером таких молекул являются: Н2О, NH3, SO2, CO. При отсутствии внешнего поля дипольные моменты полярных молекул вследствие теплового движения ориентированы в пространстве хаотично и их результирующий момент равен нулю. Если такой диэлектрик поместить во внешнее поле, то силы этого поля будут стремиться повернуть диполи вдоль поля и возникает отличный от нуля результирующий дипольный момент.

№ слайда 4

Описание слайда:

Диэлектрик называют ионным, молекулы которого имеют ионное (кристаллическое) строение (примеры: NaCl, КС1, КВг). Ионные кристаллы представляют собой пространственные решетки с правильным чередованием ионов разных знаков. В этих кристаллах нельзя выделить отдельные молекулы, а рассматривать кристаллы можно как систему двух вдви нутых одна в другую ионных подрешеток. При наложении на ионный кристалл электрического поля происходит некоторая деформация кристаллической решетки или относительное смещение подрешеток, приводящее к возникновению дипольных моментов.

№ слайда 5

Описание слайда:

При внесении всех трех групп диэлектриков во внешнее магнитное поле происходит поляризация диэлектрика - процесс ориентации диполей или появления под воздействием внешнего электрического поля ориентированных по полю диполей. В результате чего возникает отличный от нуля суммарный дипольный момент молекул диэлектрика.

№ слайда 6

Описание слайда:

Соответственно трем группам диэлектриков различают три вида поляризации: электронная, или деформационная, поляризация диэлектрика с неполярными молекулами. заключающаяся в возникновении у атомов индуцированного дипольного момента за счет деформации электронных орбит; ориентационная, или дипольная, поляризация диэлектрика с полярными молекулами, заключающаяся в ориентации имеющихся дипольных моментов молекул по полю. Тепловое движение препятствует полной ориентации молекул, но в результате совместного действия обоих факторов (электрическое поле и тепловое движение) возникает преимущественная ориентация дипольных моментов молекул по полю. Эта ориентация тем сильнее, чем больше напряженность электрического поля и ниже температура; ионная поляризация диэлектриков с ионными кристаллическими решетками. заключающаяся в смещении подрешетки положительных ионов вдоль поля, а отрицательных - против поля, приводящем к возникновению дипольных моментов.

№ слайда 7

Описание слайда:

Поляризованность. Напряженность поля в диэлектрике Поляризацию диэлектрика характеризуют векторной величиной - поляризованностью, определяемой дипольным моментом единицы объема диэлектрика: где дипольный момент диэлектрика В случае изотропных диэлектриков и не сильных полях поляризованность Р линейно зависит от напряженности поля Е. æ - диэлектрическая восприимчивость вещества, характеризующая свойства диэлектрика; æ - величина безразмерная, причем всегда æ > 0 и для большинства диэлектриков (твердых и жидких) составляет несколько единиц. - дипольный момент i-й молекулы. Если диэлектрик изотропный и Е не слишком велико, то

№ слайда 8

Описание слайда:

Пластина из однородного диэлектрика, заполняющая пространство между двумя бесконечными параллельными разноименно заряженными плоскостями и находящуюся, следовательно, в однородном внешнем электрическом поле Е0. Под действием поля диэлектрик поляризуется, т. е. происходит смещение зарядов. Положительные смещаются вправо по полю, а отрицательные влево - против поля. На правой грани диэлектрика, обращенного к отрицательной плоскости, будет избыток положительного заряда с поверхностной плотностью +σ, на левой грани, стороне положительной пластины, избыток отрицательного заряда с поверхностной плотностью –σ. Эти некомпенсированные заряды, появляющиеся в результате поляризации диэлектрика, называют связанными.

№ слайда 9

Описание слайда:

Из-за появления на диэлектрике связанных зарядов часть линий напряженности не пройдет сквозь диэлектрик. Они будут заканчиваться (или начинаться) на связанных зарядах. Соответственно напряженность электрического поля внутри диэлектрика будет меньше, чем Е0. Появление связанных зарядов приводит к возникновению дополнительного электрического поля Е" (поля, создаваемого связанными зарядами). Это поле направлено против внешнего поля E0 (поля, создаваемого свободными зарядами) и ослабляет его. Результирующее поле внутри диэлектрика Поле, созданное двумя бесконечными заряженными плоскостями; поэтому Е=Е0 – Е"

№ слайда 10

Описание слайда:

Определим поверхностную плотность связанных зарядов σ’. полный дипольный момент пластинки диэлектрика pV = PV = PSd, где S - площадь грани пластинки, d - ее толщина. Таким образом. pV =PSd= σ"Sd а значит σ"= Р, т. е. поверхностная плотность σ" связанных зарядов равна поляризованности Р. С другой стороны, полный дипольный момент, по определению Из определения поляризованости получим, что равен произведению связанного заряда каждой грани. (Q" = σ"S) на расстояние d между ними, d = l

№ слайда 11

Описание слайда:

Подставив в выражения σ"= Р и получим откуда напряженность результирующего поля внутри диэлектрика равна Безразмерную величину называют диэлектрической проницаемостью среды.

№ слайда 12

Описание слайда:

№ слайда 13

Описание слайда:

Вектор напряженности электростатического поля зависит от свойств среды, и при переходе через границу диэлектрика претерпевает скачкообразное изменение Поэтому помимо вектора Е для характеристики электростатического поля используют вектор электрического смещения, не претерпевающий разрыва на границе двух сред. где ε0 - электрическая постоянная; ε - диэлектрическая проницаемость среды. Электрическое смещение, создавая затруднения при расчете полей. Для изотропной среды вектор электрического смещения

№ слайда 14

Описание слайда:

№ слайда 15

Описание слайда:

№ слайда 16

Описание слайда:

Связанные заряды появляются в диэлектрике при наличии внешнего электростатического поля. Внешнее поле создается системой свободных электрических зарядов. В диэлектрике существует электростатическое поле свободных зарядов и, дополнительно, электростатическое поле связанных зарядов. Результирующее поле в диэлектрике описывается вектором напряженности Е, и потому оно зависит от свойств диэлектрика. Вектором D описывается электростатическое поле, создаваемое свободными зарядами. Связанные заряды, возникающие в диэлектрике, могут вызвать перераспределение свободных зарядов, создающих поле. Вектор D характеризует электростатическое поле, создаваемое свободными зарядами, но при таком их распределении в пространстве, какое имеется при наличии диэлектрика. Поле D, как и поле Е, изображается с помощью силовых линий вектора электрического смещения, направление и густота которых определяются точно так же, как и для линий вектора напряженности. Линии вектора Е могут начинаться и заканчиваться на любых зарядах - свободных и связанных, в то время как линии вектора D - только на свободных зарядах. Через области поля, где находятся связанные заряды, линии вектора D проходят не прерываясь.

№ слайда 17

Описание слайда:

Число линий вектора D, пронизывающих элементарную площадку dS, нормаль п которой образует угол α с вектором D, DdScosα = DndS, где Dn - проекция вектора D на нормаль п к площадке dS. где Поток вектора D. Теорема Гаусса для поля в диэлектрике Поток вектора электрического смещения сквозь площадку dS аналогично потоку вектора Е

№ слайда 18

Описание слайда:

Поток вектора D - зависит не только от конфигурации поля D, но и от выбора направления п. Единица ФD потока вектора D в СИ - кулон (Кл). 1 Кл равен потоку электрического смещения, связанному с суммарным свободным зарядом 1 Кл. Для произвольной замкнутой поверхности S поток вектора D сквозь эту поверхность

№ слайда 19

Описание слайда:

Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектрике Поток вектора смещения электростатического поля в диэлектрике сквозь произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме заключенных внутри этой поверхности свободных электрических зарядов. В случае непрерывного распределения заряда в пространстве с объемной плотностью теорему Гаусса для электростатического поля в диэлектрике можно записать в виде Поток вектора смещения электростатического поля в диэлектрике сквозь произвольную замкнутую поверхность равен свободному заряду, заключенному в объеме, ограниченном этой поверхностью.

№ слайда 20

Описание слайда:

Для случая вакуума формально формулу можно записать в виде Так как источниками поля E в среде являются как свободные, так и связанные заряды, то теорему Гаусса для поля Е в самом общем виде можно записать как где и соответственно алгебраические суммы свободных и связанных зарядов, охватываемых замкнутой поверхностью S. Однако эта формула неприемлема для описания поля Е в диэлектрике, так как она выражает свойства неизвестного поля Е через связанные заряды, которые, в свою очередь, определяются им же. Это еще раз доказывает целесообразность введения вектора электрического смещения.

22

Описание слайда:

№ слайда 23

Описание слайда:

Проекция вектора напряженности, параллельная границе раздела называется тангенциальной составляющей вектора Разделив слева и справа на получим: Тангенциальная вектора Еτ одинакова по обе стороны границы раздела (не претерпевает скачка), т. е. является непрерывной

Для получения условий для нормальных составляющих векторов Е и D построим прямой цилиндр ничтожно малой высоты, одно основание которого находится в первом диэлектрике, другое - во втором. Основания ΔS настолько малы, что в пределах каждого из них вектор D одинаков. Согласно теореме Гаусса, для поля в диэлектрике, где нет свободных зарядов получим (нормали n и n" к основаниям цилиндра направлены противоположно). Нормальная составляющая вектора D является непрерывной, не претерпевая скачка. Поэтому

№ слайда 26

Описание слайда:

Заменив, в согласно проекции вектора D проекциями вектора Е, умноженными на εоε, получим Нормальная составляющая вектора Е на границе раздела двух диэлектриков претерпевает скачок. Таким образом, если на границе раздела двух однородных изотропных диэлектриков свободных зарядов нет, то при переходе этой границы составляющие Еτ и Dn изменяются непрерывно (не претерпевают скачка), а составляющие Еп и Dτ претерпевают скачок. Из условий для составляющих векторов Е и D следует, что линии этих векторов испытывают излом (преломляются).

№ слайда 27

Описание слайда:

Сегнетоэлектрики - кристаллические диэлектрики, обладающие в определенном интервале температур спонтанной (самопроизвольной) поляризованностью. Поляризованность, в отсутствие внешнего электрического поля, существенно изменяется под влиянием внешних воздействий таких как изменения температуры, электрического поля, деформации. Впервые эти свойства обнаружены И.В. Курчатовым и П.П. Кобеко (1930) при исследовании кристаллов сегнетовой соли NаКС4Н4О6 4Н,О. Она и дала название сегнетоэлектрики этому типу кристаллов. В дальнейшем оказалось, что подобными свойствами обладают титанат бария, дигидрофосфат калия и т. д.

№ слайда 28

Описание слайда:

При отсутствии внешнего электрического поля сегнетоэлектрик представляет собой как бы мозаику из доменов. Доменами называются области с различными направлениями поляризованности. На рисунке стрелками указаны направления вектора поляризованности. При внесении сегнетоэлектрика во внешнее поле происходит переориентация дипольных моментов доменов по полю. Возникшее при этом суммарное электрическое поле доменов будет поддерживать их некоторую ориентацию даже после прекращения действия внешнего поля. Поэтому сегнетоэлектрики имеют аномально большие значения диэлектрической проницаемости (для сегнетовой соли, например, сегн ~ 104). В смежных доменах эти направления различны, и в целом дипольный момент диэлектрика равен нулю.

№ слайда 29

Описание слайда:

Свойства сегнетоэлектриков сильно зависят от температуры. Каждый сегнетоэлектрик характеризуется так называемой точкой Кюри. Точка Кюри это характерная для каждого типа сегнетоэлектриков температура, выше которой их необычные электрические свойства исчезают. При этом сегнетоэлектрик превращается в обычный полярный диэлектрик. При охлаждении материала сегнетоэлектрические свойства восстанавливаются. Как правило, сегнетоэлектрики имеют только одну точку Кюри; исключение составляют лишь сегнетова соль (-18 и +24 °С) и изоморфные с нею соединения. В сегнетоэлектриках вблизи точки Кюри наблюдается также резкое возрастание теплоемкости вещества. Превращение сегнетоэлектриков в обычный диэлектрик, происходящее в точке Кюри, сопровождается фазовым переходом II рода.

№ слайда 30

Описание слайда:

В сегнетоэлектриках наблюдается явление диэлектрического гистерезиса (запаздывания), заключающегося в том, что сегнетоэлектрик имеет разные значения поляризованное при одной и той же напряженности электрического поля (в зависимости от значения предварительной поляризованности образца). При увеличении напряженности Е внешнего электрического поля поляризованность Р растет, достигая насыщения (кривая l). Уменьшение Р с уменьшением Е происходит по кривой 2, и при E = 0 сегнетоэлектрик сохраняет остаточную поляризованность Рос, т. е. сегнетоэлектрик остается поляризованным в отсутствие внешнего электрического поля.

№ слайда 31

Описание слайда:

Чтобы уничтожить остаточную поляризованность, надо приложить электрическое поле обратного направления (-E.). Величину Eс называют коэрцитивной силой (от лат. coercitio - удерживание). Если далее изменять Е, то Р изменяется по кривой 3 петли гистерезиса. Следует упомянуть еще о пьезоэлектриках - кристаллических веществах, в которых при сжатии или растяжении в определенных направлениях возникает поляризованность даже в отсутствие внешнего электрического поля (прямой пьезоэффект). Наблюдается и обратный пьезоэффект - появление механической деформации под действием электрического поля. У некоторых пьезоэлектриков решетка положительных ионов при нагреве смещается относительно решетки отрицательных ионов, в результате чего они оказываются поляризованными даже без внешнего электрического поля. Такие кристаллы называются пироэлектриками. Еще существуют электреты - диэлектрики, длительно сохраняющие поляризованное состояние после снятия внешнего электрического поля (электрические аналоги постоянных магнитов). Эти группы веществ находят широкое применение в технике и бытовых устройствах.

Презентация по слайдам

Текст слайда: Проводники и диэлектрики в электростатическом поле Межецкий Артём 10”Б” Выполнил: Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 30 города Белово» Руководитель: Попова Ирина Александровна Белово 2011

Текст слайда: План: 1.Проводники и диэлектрики. 2. Проводники в электростатическом поле. 3. Диэлектрики в электростатическом поле. Два вида диэлектриков. 4.Диэлектрическая проницаемость.

Текст слайда: вещества по проводимости проводники это вещества, которые проводят электрический ток есть свободные заряды диэлектрики это вещества, которые не проводят электрический ток нет свободных зарядов

Текст слайда: Строение металлов + + + + + + + + + - - - - - - - - -

Текст слайда: Металлический проводник в электростатическом поле + + + + + + + + + - - - - - - - - + + + + + Евнешн. Евнутр. Евнешн.= Евнутр. -

Текст слайда: Металлический проводник в электростатическом поле Е внешн.= Е внутр. Еобщ=0 ВЫВОД: Внутри проводника электрического поля нет. Весь статический заряд проводника сосредоточен на его поверхности.

Текст слайда: Строение диэлектрика строение молекулы поваренной соли NaCl электрический диполь- совокупность двух точечных зарядов, равных по модулю и противоположных по знаку. Na Cl - - - - - - - - + - + -

Текст слайда: Виды диэлектриков Полярные Состоят из молекул, у которых не совпадают центры распределения положительных и отрицательных зарядов поваренная соль, спирты, вода и др. Неполярные Состоят из молекул, у которых совпадают центры распределения положительных и отрицательных зарядов. инертные газы, О2, Н2, бензол, полиэтилен и др.

Текст слайда: Строение полярного диэлектрика + - + - + - + - + - + -

Слайд №10

Текст слайда: Диэлектрик в электрическом поле + - + + + + + + + - Е внеш. Е внутр. + - + - + - + - Е внутр. < Е внеш. ВЫВОД: ДИЭЛЕКТРИК ОСЛАБЛЯЕТ ВНЕШНЕЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ

Слайд №11

Текст слайда: Диэлектрическая проницаемость среды- характеристика электрических свойств диэлетрика Е Ео -напряжённость электрического поля в вакууме -напряжённость электрического поля в диэлектрике -диэлектрическая проницаемость среды = Ео Е

Слайд №12

Текст слайда: Диэлектрическая проницаемость веществ вещество Диэлектрическая проницаемость среды вода 81 керосин 2,1 масло 2,5 парафин 2,1 слюда 6 стекло 7

Слайд №13

Текст слайда: Закон Кулона: Напряжённость электрического поля, созданного точечным зарядом: q1 q2 r 2 q r 2

Слайд №14

Текст слайда: Задача

Слайд №15

Текст слайда: Решение задачи

Слайд №16

Текст слайда: Решение задач

Слайд №17

Текст слайда: Решение задач

Слайд №18

Текст слайда: Тест №1: Положительно заряженное тело подносится к трем соприкасающимся пластинам А, В, С. Пластины В, С - проводник, а А - диэлектрик. Какие заряды будут на пластинах после того, как пластина В была бы полностью вытащена? Варианты ответа

Слайд №19

Текст слайда: №2: Заряженный металлический шар последовательно погружают в две диэлектрические жидкости (1< 2). Какой из нижеприведенных графиков наиболее точно отражает зависимость потенциала поля от расстояния, отсчитываемого от центра шара?

Слайд №20

Текст слайда: №3: При полном заполнении пространства между пластинами плоского конденсатора диэлектриком, напряженность поля внутри конденсатора изменилась в 9 раз. Во сколько раз изменилась емкость конденсатора? А) Увеличилась в 3 раза. B) Уменьшилась в 3 раза. C) Увеличилась в 9 раз. D) Уменьшилась в 9 раза. E) Не изменилась.

Слайд №21

Текст слайда: №4: Положительный заряд поместили в центр толстостенной незаряженной металлической сферы. Какой из нижеприведенных рисунков соответствует картине распределения силовых линий электростатического поля?

Слайд №22

Текст слайда: №5: Какой из нижеприведенных рисунков соответствует картине распределения силовых линий для положительного заряда и заземленной металлической плоскости?

Слайд №23

Текст слайда: Используемая литература Касьянов, В.А. Физика, 10 класс [Текст]: учебник для общеобразовательных школ / В.А. Касьянов. – ООО "Дрофа", 2004. – 116 с. Кабардин О.Ф., Орлов В.А., Эвенчик Э.Е., Шамаш С.Я., Пинский А.А., Кабардина С.И., Дик Ю.И., Никифоров Г.Г., Шефер Н.И. «Физика. 10 класс», «Просвещение», 2007 г.

Слайд №24

Текст слайда: Всё =)