Поляризация диэлектриков: различия между версиями

Поляризацию диэлектриков характеризует ''[[вектор электрической поляризации]]''. Физический смысл вектора электрической поляризации — это [[электрический дипольный момент|дипольный момент]], отнесенный к единице объемаобъёма диэлектрика. Иногда вектор поляризации коротко называют просто поляризацией.

Поляризация — состояние диэлектрика, которое характеризуется наличием электрического дипольного момента у любого (или почти любого) элемента его объемаобъёма.

Поляризация не изменяет суммарного заряда в любом макроскопическом объемеобъёме внутри однородного диэлектрика. Однако она сопровождается появлением на его поверхности связанных электрических зарядов с некоторой поверхностной плотностью σ. Эти связанные заряды создают в диэлектрике дополнительное макроскопическое поле c напряжённостью <math>\mathbf E_1</math>, направленное против внешнего поля с напряжённостью <math>\mathbf E_0</math>. В результате напряжённость поля <math>\mathbf E </math> внутри диэлектрика будет выражаться равенством:

* Самопроизвольная (спонтанная)  — возникает в отсутствие внешнего электрического поля. Наблюдается в материалах, состоящих из отдельных доменов (областей). В каждом из доменов имеет своё, отличное от других доменов, направление, в результате чего суммарный дипольный момент материала равен нулю. При наложении внешнего электрического поля дипольные моменты доменов ориентируются вдоль поля. Возникающая при этом поляризация проявляет существенно нелинейные свойства даже при малых значениях внешнего поля; наблюдается явление [[гистерезис]]а. Такие диэлектрики (сегнетоэлектрики) отличаются очень высокими значениями [[диэлектрическая проницаемость|диэлектрической проницаемости]] (от 900 до 7500 у некоторых видов конденсаторной керамики).

Как и для всякого симметричного невырожденного тензора второго ранга, для тензора поляризуемости можно выбрать (если среда неоднородная — то есть тензор зависит от точки пространства — то по крайней мере локально, если же среда однородная, то и глобально) т. н. собственный базис — прямоугольные декартовы координаты, в которых матрица <math>\chi_{ij}</math> становится диагональной, то есть приобретает вид, при котором из девяти компонент <math>\chi_{ij}</math> отличными от нуля являются лишь три: <math>\chi_{11}</math>, <math>\chi_{22}</math> и <math>\chi_{33}</math>. В этом случае, обозначив для простоты <math>\chi_{ii}</math> как <math>\chi_i</math>, вместо предыдущей формулы получаем более простую

Величины <math> \chi_i </math> называют ''главными поляризуемостями'' (или ''главными диэлектрическими восприимчивостями''). Если среда в отношении поляризуемости изотропна, то все три главные поляризуемости равны друг другу, а действие тензора сводится к простому умножению на число.

** {{книга | автор = Рез И. С., Поплавко Ю. М. | заглавие = Диэлектрики. Основные свойства и применение в электронике | место = М. | издательство = Радио и связь | год = 1989 | страниц = 288 | isbn = 5-256-00235-X | ref = Рез}}