Особые диэлектрики - раздел Физика, ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ
Поляризованность Большинства Диэлектриков Исчезает, Когда Исч...
Поляризованность большинства диэлектриков исчезает, когда исчезает ее причина, то есть внешнее электрическое поле. Однако существуют такие диэлектрики, в которых поляризованность сохраняется. Их называют электретами.
Некоторые диэлектрики становятся электретами в результате специальных технологических операций, некоторые получают путем облучения. Электреты часто изготавливают из аморфных веществ, смол, полимеров, стекол.
Электреты сами создают электрическое поле в окружающем пространстве. Это позволяет использовать их в качестве источников постоянного электрического поля: в микрофонах, телефонах, датчиках, генераторах сигналов и т.д.
Значение диэлектрической проницаемости e диэлектриков изменяется в больших пределах от 1 до 104. Особый практический интерес представляют диэлектрики с большой величиной e, к числу которых относятся сегнетоэлектрики.
Особенностью сегнетоэлектриков является гистерезис, то есть запаздывание изменения вектора поляризации по сравнению с изменением напряженности внешнего поля . С возрастанием вектор сначала увеличивается линейно, а затем рост будет замедляться, и, наконец, наступит насыщение. При уменьшении кривая пойдет по другому пути. В результате этого при снятии напряженности (Е0= 0) поляризация в диэлектрике не обращается в нуль, диэлектрик ведет себя как большой постоянный диполь. Чтобы «разэлектризовать» диэлектрик, надо изменить направление поля . Увеличивая обратного поля, можно снять поляризацию диэлектрика. Продолжая процесс, увеличивая , можно вновь довести до насыщения, далее процесс повторяется в обратную сторону. График зависимости р(Е0) при полном цикле электризации имеет вид петли гистерезиса (рисунок 27):
Явление сегнетоэлектричества объясняется тем, что в результате взаимодействия частиц в кристалле сегнетоэлектрика возникают области спонтанной (самопроизвольной) поляризации, называемые доменами. Под действием внешнего поля дипольные моменты доменов ориентируются вдоль поля, поэтому и возникает значительная поляризация. При некоторой температуре, характерной для каждого сегнетоэлектрика (точка Кюри), сегнетоэлектрические свойства исчезают.
Благодаря этим своеобразным свойствам, сегнетоэлектрики применяются как источники электрической энергии, как ячейки для записи и сохранения информации и др. В последние годы открыты новые сегнетоэлектрические материалы (метатитанат бария и др.), которые используются в качестве рабочего тела в лазерах (академик Вул).
Некоторые кристаллические диэлектрики поляризуются под действием механических воздействий. Поляризацию кристалла, вызванную его деформацией, называют пьезоэлектрическим эффектом.
Примерами пьезоэлектрических кристаллов являются сегнетовая соль, сахар, цинковая обманка, турмалин, кварц и др.
Для всех этих кристаллов характерно отсутствие центра симметрии. Наибольший пьезоэлектрический эффект достигается при деформации сжатия или растяжения кристаллической пластинки вдоль оси симметрии (продольный эффект) или перпендикулярно оси (поперечный эффект) (рисунок 28)
Изменение деформации на противоположную приводит к изменению полярности. Разность потенциалов между гранями пластины пропорциональна приложенной силе. Это позволяет использовать пьезоэлектрический эффект для измерения давления (пьезоэлектрический манометр), для изучения вибраций, деформаций и т.д. (пьезодатчики).
Пьезоэлектрический эффект обратим. Это значит, что кристаллическая пластинка, помещенная в электрическом поле, деформируется.
Явление обратного пьезоэффекта используется для возбуждения ультразвуковых волн, для стабилизации частоты генераторов электромагнитных колебаний, для воспроизведения звука и др.
Физические и химические свойства вещества от атома до живой клетки в значительной степени объясняются электрическими силами Электрические... Электростатическое... Пример Среда e Вакуум Воздух Керосин Вода...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Особые диэлектрики
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Общие положения электростатики. Закон Кулона
Электростатика изучает свойства и взаимодействие неподвижных зарядов. Фундаментальным свойством электрических зарядов является существование их в двух видах. Одни условно считаются
Электрическое поле. Напряженность
Электрические заряды взаимодействуют через пространство, окружающее их. Это пространство обладает рядом физических свойств, представляет собой одну из форм материи и называется элек
Теорема Гаусса
Задать электрическое поле – это значит указать в каждой точке величину и направление вектора напряженности
Потенциал
Помимо разности потенциалов, характеризующие две точки поля, используют понятие потенциала, который является энергетической характеристикой каждой точки поля. Введём это понятие, исходя из выражени
Поле внутри и вне проводника
Особенности электрических свойств проводящих материалов определяются наличием в них свободных зарядов. В обычных условиях положительные и отрицательные заряды компенсируют друг друга. Если же в про
Поляризация диэлектриков
При внесении вещества в электрическое поле происходят изменения, как в веществе, так и в электрическом поле. Простые опыты показывают, что на поверхности диэлектрика, внесенного в электрическое пол
Поле в диэлектрике
Поляризация диэлектрика приводит к возникновению в нем собственного электрического поля , ко
Электроемкость
Как мы видели, заряд, сообщенный проводнику, распределяется на его поверхности определенным образом. При этом, как показывает опыт, потенциал поверхности и величина заряда пропорцио
Емкость плоского конденсатора
Плоский конденсатор представляет собой две пластины (обкладки), между которыми помещен диэлектрик (рисунок31). Если не учитывать краевые эффекты, то электрическое поле между пластинами является одн
Емкость сферического конденсатора
В сферическом конденсаторе с радиусами обкладок R1 и R2 (R1< R2) и диэлектрической проницаемостью диэлектрика e напряженность поля в л
Батареи конденсаторов
Для получения большей емкости конденсаторы соединяют в батарею параллельно (рисунок 34). При этом общий заряд батареи равен сумме зарядов конденсаторов, а напряжение одинаково на всех конденсаторах
Энергия электрического поля
При перемещении зарядов в электростатическом поле совершается работа за счет убыли потенциальной энергии поля. Для того, чтобы выяснить, от каких величин зависит энергия электростат
Общие положения
Одним из основных понятий электродинамики является электрический ток. Электрическим током называют упорядоченное движение электрических зарядов в пространстве.
Упорядоченное движение свобо
Электрический ток в диэлектрике
В диэлектриках свободные заряды отсутствуют по определению. Идеальным диэлектриком является вакуум, в котором ток может существовать только при поступлении зарядов извне
Неоднородные цепи
Электрическая цепь, в которой непрерывное протекание тока обеспечивается за счет сторонних сил, называется н
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ В ВАКУУМЕ
Вблизи неподвижных зарядов возникает электростатическое поле. Движение зарядов (протекание электрического тока) приводит к появлению новой формы материи – магнитного поля. Это особа
Контур с током в радиальном магнитном поле
Из формул (37) и (38) следует, что в однородном магнитном поле вращающий момент, действующий на контур с током максимален, если
Электродвигатели
Из рисунка 23 следует, что при выбранной ориентации полюсов магнита и направления тока а контуре вращающий момент направлен «на нас», то есть стремится повернуть контур против часов
Работа магнитного поля
Если действующая на проводник с током со стороны магнитного поля сила ампера вызывает его перемещение, то о
Намагниченность веществ
Различные вещества в магнитном поле намагничиваются, то есть приобретают магнитный момент и сами становятся источниками магнитных полей. Результирующее магнитное поле в среде является суммой полей,
Диамагнетики
У некоторых атомов (Cu, Au, Zn и др.) электронные оболочки имеют такое строение, что орбитальный и спиновый моменты взаимно скомпенсированы, и в целом магнитный момент атома равен н
Парамагнетики
У атомов таких веществ, как Al, Mn, Os и др. нескомпенсирован суммарный орбитальный момент, то есть в отсутствие внешнего поля у них имеются собственные магнитные моменты. Тепловое
Ферромагнетики и их применение
Вещества, у которых магнитная проницаемость достигает сотен и даже миллионов единиц, выделе
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ
В основе современного способа производства электроэнергии лежит физическое явление электромагнитной индукции, открытое Фарадеем в 1831 г.
Современная энергетика все больше
Явление электромагнитной индукции
Рассмотрим сущность электромагнитной индукции и принципы, которые приводят к этому явлению.
Предположим, что проводник 1-2 перемещается в магнитном поле со скоростью
Электрогенератор
Закон Фарадея относится к фундаментальным законам природы, и является следствием закона сохранения энергии. Он широко применяется в технике, в частности, в генераторах. Основная час
Самоиндукция
Явление электромагнитной индукции наблюдается во всех случаях, когда изменяется магнитный поток, пронизывающий контур. В частности, магнитный поток создается и током, текущим в самом контуре. Поэто
Переходные процессы в цепях с индуктивностью
Рассмотрим цепь, содержащую индуктивность и активное сопротивление (рисунок 44). В исходном состоянии ключ S находился в нейтральном положении.
Пусть в момент времени t
Взаимная индукция. Трансформатор
Явление взаимной индукции – это частный случай явления электромагнитной индукции.
Поместим два кон
УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА
К середине XIX века было накоплено большое количество экспериментальных фактов по электричеству и магнетизму. Неоценимый вклад в это внес М. Фарадей, венцом творческих успехов котор
Энергия магнитного поля
Рассчитаем энергию магнитного поля. Для этого вычислим работу источника тока в цепи с индуктивностью. При установлении тока в такой цепи по закону Ома имеем
iR = ε
Вихревое электрическое поле
В соответствии с законом Фарадея для электромагнитной индукции в контуре, который движется в магнитном поле, возникает ЭДС, пропорциональная скорости изменения магнитного потока в э
Ток смещения
В соответствии с прямой гипотезой Дж. Максвелла изменяющееся магнитное поле порождает переменное электрическое поле. Обратная гипотеза Максвелла утверждает, что переменное электриче
Уравнения Максвелла
В 1860-65 гг. Максвелл развил теорию единого электромагнитного поля, которое описывается системой уравнений Максвелла
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Особенностью сегнетоэлектриков является гистерезис, то есть запаздывание изменения вектора поляризации 
по сравнению с изменением напряженности внешнего поля 
. С возрастанием 
пойдет по другому пути. В результате этого при снятии напряженности (Е0= 0) поляризация в диэлектрике не обращается в нуль, диэлектрик ведет себя как большой постоянный диполь. Чтобы «разэлектризовать» диэлектрик, надо изменить направление поля 
График зависимости р(Е0) при полном цикле электризации имеет вид петли гистерезиса (рисунок 27):
Новости и инфо для студентов