(H 2 , N 2 , O 2 , CH 4 < span align = "justify">) молекули мають симетричну будову, тобто центри В«важкостіВ» позитивних і негативних зарядів у відсутності зовнішнього електричного поля збігаються і, отже, дипольний момент молекули дорівнює нулю. Молекули таких діелектриків називають неполярними. Під впливом електричного поля заряди зміщуються в протилежні сторони і молекула набуває дипольний момент.
Електронна поляризація відбувається у всіх атомах будь-якої речовини і, отже, у всіх діелектриках. Поляризація посилюється за дуже короткий час після накладення електричного поля - порядку з, що порівнянно з періодом світлових коливань, тобто вона проявляється у всіх частотах, не пов'язана з втратою енергії і не залежить від температури. При збільшенні розмірів атома поляризованість збільшується, так як при цьому не тільки стає слабкішим зв'язок електронів зовнішніх оболонок з ядром атома і збільшується зміщення оболонки, а й зростає заряд ядра. p align="justify"> Іонна поляризація . Вона виникає внаслідок пружного зміщення пов'язаних іонів з положення рівноваги на відстань, меншу постійної кристалічної решітки.
Центри позитивних і негативних зарядів іонів осередку, що збігаються до додатка електричного поля, під дією поля розсуваються на деяку відстань внаслідок чого елементарний осередок набуває індукований електричний момент. Тривалість поляризації більше електронної і становить с. Іонна проявляється в речовинах багатовалентних полярних, де іони слабо пов'язані один з одним (NaCl, КСl, КВr). p align="justify"> Дипольна-релаксаційна поляризація . Полягає в повороті (орієнтації) дипольних молекул в напрямку електричного поля.
В
а) б)
а) - при відсутності електричного поля;
б) - при дії електричного поля
Малюнок 2.1 - Схематичне зображення дипольної поляризації
З малюнка видно, що при дії електричного поля дипольні молекули, що знаходяться в хаотичному тепловому русі, орієнтуються в напрямку зовнішнього електричного поля, створюючи ефект поляризації діелектрика. При знятті поля поляризація порушується безладним тепловим рухом молекул, а поляризованість Р спадає за експоненціальним законом якийсь час зване часом релаксації. Це проміжок часу, протягом якого поляризованість зменшується в 2,7 рази від початкової. Зазвичай час складає з, тобто вона можлива на низьких частотах до Гц, при цьому виникають втрати енергії і процес залежить від Т В°. Дана поляризація властива полярним діелектриків. p> Іонна-релаксаційна поляризація. Обумовлена ​​зміщенням слабко пов'язаних іонів під дією зовнішнього електричного поля на відстань, що перевищує постійну кристалічної решітки. Вона спостерігається в неорганічних кристалічних діелектриках іонної структури з неповною упаковкою іонів, процес відбувається з втратою енергії і посилюється з підвищенням Т В°. p align="justify"> Міграційна поляризація. Вона спостерігається в деяких діелектриках (неоднорідних) особливо з напівпровідниковими включеннями. Це вид поляризації полягає у переміщенні (міграції) зарядів у цих включеннях до їх меж і накопиченні зарядів на межах розділу.
Ці процеси повільні і можуть тривати секунди і навіть години, і тому поляризація можлива на низьких частотах.
Мимовільна (спонтанна) поляризація. Така поляризація властива сегнетоелектриків.
Класифікація діелектриків за видом поляризації:
Неполярні - не містять електричних диполів, здатних до неоріентаціі в зовнішньому електричному полі. Їм властива електрична поляризація. До них відносяться: полістирол, поліетилен, фторопласт-4, бензол, повітря тощо
Полярні - містять електричні диполі, які здатні до переорієнтації. Спостерігається як електронна, так і дипольно-релаксаційна поляризації. Вони володіють зниженими електричними властивостями і застосовуються в якості електроізоляційних матеріалів в області низьких частот. До них відносяться: органічне скло, фторопласт -3, лавсан та ін
Діелектрики з іонною структурою. До них відносяться тверді неорганічні діелектрики з вище перерахованими поляризациями і діляться по втратах на 2 групи:
1) кварц, слюда, корунд, рутил та ін, з електронною та іонною видами поляризацій;
2) скло, керам...
