Ãëàâíàÿ > Ôèçèêà > Êóðñ ôèçèêè (Ãåâîðêÿí Ð. Ã.)
<< Ïðåäûäóùèé ïàðàãðàô
Ñëåäóþùèé ïàðàãðàô >>
<< Ïðåäûäóùèé ïàðàãðàô Ñëåäóþùèé ïàðàãðàô >>
Ìàêåòû ñòðàíèö

§ 6. ÄÈÝËÅÊÒÐÈÊÈ Â ÝËÅÊÒÐÈ×ÅÑÊÎÌ ÏÎËÅ

 äèýëåêòðèêàõ êîëè÷åñòâî èîíîâ è ýëåêòðîíîâ (â åäèíèöå îáúåìà), ñïîñîáíûõ ïåðåìåùàòüñÿ â ïðåäåëàõ îáúåìà òåëà, î÷åíü ìàëî, ïîýòîìó ïðè âíåñåíèè äèýëåêòðèêà â ýëåêòðè÷åñêîå ïîëå ïåðåðàñïðåäåëåíèå ýòèõ Çàðÿäîâ íå ïðîèçâîäèò çàìåòíîãî ýôôåêòà. Ñóùåñòâåííîå çíà÷åíèå èìååò âîçäåéñòâèå ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ íà ñâÿçàííûå çàðÿäû, èìåþùèåñÿ â àòîìàõ è ìîëåêóëàõ äèýëåêòðèêà.

Ðàññìîòðèì ñíà÷àëà äåéñòâèå ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ íà ïðîñòåéøóþ ñèñòåìó çàðÿäîâ — äèïîëü (ðèñ. III.19).

Åñëè ïîëå îäíîðîäíîå, òî ñèëû ðàâíû è, ñëåäîâàòåëüíî, íà äèïîëü äåéñòâóåò ìîìåíò ïàðû ñèë:

Ýòà ôîðìóëà ìîæåò áûòü çàïèñàíà â âèäå âåêòîðíîãî ïðîèçâåäåíèÿ:

ãäå âåêòîð ýëåêòðè÷åñêîãî ìîìåíòà äèïîëÿ.

 îäíîðîäíîì ïîëå ñîñòàâëÿþò «ïàðó ñèë».

Åñëè æå äèïîëü íàõîäèòñÿ â íåîäíîðîäíîì ïîëå, òî ñèëû íå áóäóò ðàâíû è òîãäà êðîìå ìîìåíòà íà äèïîëü áóäåò äåéñòâîâàòü ðàâíîäåéñòâóþùàÿ ñèë è ðàâíàÿ èõ ðàçíîñòè. Î÷åâèäíî, ýòà ñèëà áóäåò ñîîáùàòü äèïîëþ ïîñòóïàòåëüíîå äâèæåíèå â íàïðàâëåíèè âîçðàñòàíèÿ íàïðÿæåííîñòè ïîëÿ; âåëè÷èíà áóäåò ïðîïîðöèîíàëüíà ñòåïåíè íåîäíîðîäíîñòè ãþëÿ â äàííîì ìåñòå.

Ðèñ. III.19

Ìîìåíò äåéñòâóþùèé íà äèïîëè, ñòðåìèòñÿ îðèåíòèðîâàòü èõ âäîëü íàïðÿæåííîñòè ïîëÿ (ðèñ. III. 19).  ýòîì ñîñòîÿíèè ñèëû «äåôîðìèðóþò» äèïîëü, ò. å. óâåëè÷èâàþò ðàññòîÿíèå ìåæäó çàðÿäàìè. Äèïîëè íàçûâàþòñÿ æåñòêèìè, åñëè ñèëû, ñâÿçûâàþùèå çàðÿäû ìåæäó ñîáîé, çíà÷èòåëüíî áîëüøå ñèë, äåéñòâóþùèõ ñî ñòîðîíû âíåøíåãî ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ. Òàêèå äèïîëè â ýëåêòðè÷åñêîì ïîëå íå èñïûòûâàþò çàìåòíîé äåôîðìàöèè. Äèïîëè íàçûâàþòñÿ óïðóãèìè, åñëè îíè âî âíåøíåì ýëåêòðè÷åñêîì ïîëå çàìåòíî äåôîðìèðóþòñÿ, ò. å. èçìåíÿþò à ñëåäîâàòåëüíî, è ìîìåíò Ïðè óäàëåíèè ïîëÿ óïðóãèå äèïîëè âîçâðàùàþòñÿ â íà÷àëüíîå ñîñòîÿíèå.

Äîïóñòèì, ÷òî ðàññìàòðèâàåìûé äèýëåêòðèê ñîñòîèò èç ìîëåêóë, êîòîðûå âî âíåøíåì ýëåêòðè÷åñêîì ïîëå âåäóò ñåáÿ êàê äèïîëè, ò. å. îáëàäàþò íåêîòîðûì ýëåêòðè÷åñêèì ìîìåíòîì Âûäåëèì åäèíè÷íûé îáúåì è ñîñòàâèì âåêòîðíóþ ñóììó ìîìåíòîâ âñåõ ìîëåêóë (äèïîëåé) ýòîãî îáúåìà:

 îòñóòñòâèå âíåøíåãî ïîëÿ òåïëîâîå äâèæåíèå ñîçäàåò ïîëíûé áåñïîðÿäîê â îðèåíòèðîâêàõ äèïîëåé, ïîýòîìó Åñëè æå äèýëåêòðèê ââîäèòñÿ â ýëåêòðè÷åñêîå ïîëå, òî íà åãî ìîëåêóëû äåéñòâóåò ìîìåíò ñèë, îðèåíòèðóþùèé èõ âäîëü íàïðÿæåííîñòè ïîëÿ. Ýòîé îðèåíòèðîâêå ïðåïÿòñòâóåò áåñïîðÿäî÷íîå òåïëîâîå äâèæåíèå, îäíàêî â ñðåäíåì ïðîåêöèÿ âåêòîðîâ íà íàïðàâëåíèå ïîëÿ áóäåò îòëè÷íà îò íóëÿ, ïîýòîìó Î÷åâèäíî, âåêòîð çàâèñèò îò íàïðÿæåííîñòè âíåøíåãî ïîëÿ è òåìïåðàòóðû äèýëåêòðèêà.

<< Ïðåäûäóùèé ïàðàãðàô Ñëåäóþùèé ïàðàãðàô >>
Îãëàâëåíèå