Поляризація діелектрика – визначення

Поляризація діелектрика – це явище впорядкованого переорієнтування молекул діелектрика під дією зовнішнього електричного поля. В результаті поляризації разом з молекулами перерозподіляються і їх електрично заряджені частинки. Виходить, що в одному напрямку по відношенню до силових ліній поля переважають позитивно заряджені частинки, а в протилежному – негативно заряджені.

Цікаво, що в результаті поляризації в діелектрику з’являється власне електричне поле, яке спрямоване протилежно зовнішньому, власне який викликав цю поляризацію. І хоча внутрішнє поле значно менше зовнішнього, спостерігається ефект досить істотного ослаблення останнього.

Ступінь поляризації діелектрика дуже часто висловлюють його діелектричної проникністю. Чим вона менша, тим сильніше діелектрик послаблює зовнішнє поле.

типи поляризації

Розрізняють декілька типів поляризації діелектрика: електронна, іонна, дипольная, електронно-релаксаційна, іонно-релаксаційна, мимовільна, структурна, резонансна та міграційна.

Найпростіша і найшвидша (за часом переорієнтації молекул) – електронна. При іонної поляризації зміщуються НЕ молекули, а кристалічні решітки діелектрика. При дипольної – переорієнтуються диполі молекул. Релаксаційна призводить до зміщення слабо закріплених в кристалічній структурі заряджених частинок (електронів або іонів). При резонансної поляризації переорієнтуються частки, частоти яких співпадають з частотою зовнішнього електричного поля. Міграційна пов’язана з тим, що в деяких діелектриках є шари з різною електричну провідність. Структурна виникає в неоднорідних діелектриках, що містять різні домішки.

Поляризація діелектрика залежить не тільки від його фізичних властивостей, але і від характеру зовнішнього поля. Як правило, максимальний ступінь поляризації виникає при впливі на діелектрик статичного (що не змінюється в часі) електричного поля. Правда при резонансної поляризації ця умова не дотримується. В цьому випадку вона мінімальна, так як резонансна частота руху молекул не може бути дорівнює нулю.

цікаво

Найменша вплив на зовнішнє поле з відомих матеріалів надає кераміка. Саме тому цей матеріал найчастіше використовується при створенні електронних компонентів і зокрема конденсаторів.

Крім поляризації під дією зовнішнього поля в деяких діелектриках (сегнетоелектриках) може виникати і спонтанна поляризація. Іноді це явище спостерігається при деформації, терті або температурному впливі на матеріал.

Посилання на основну публікацію