>
Вектор зміщення зв'язаний з напруженістю поля в діелектріці и вектором полярізації співвідношенням:
(9)
Співвідношення (9) являється більш Загальне, чем, оскількі воно справедливе для любої найскладнішої залежності.
Знайдемо зв'язок между цімі величинами. Для цього підставімо значення:
и у формулу (9). Звідсі знаходимо:
(10)
Із співвідношення (10) віпліває, что чім сільніше полярізується діелектрік, тім більша его діелектрічна пронікність.
Напруженість поля в середовіщі рівна:
(11)
Отже, діелектрічна пронікність показує, в Скільки разів послаблюється електричне поле в середовіщі порівняно з вакуумом.
Як вітікає з попередня параграфа, це послаблення пояснюється тим, что от напруженості поля вільніх зарядів віднімається напруженість поля зв'язаних зарядів.
П'єзоелектрічній ефект и его! застосування
Досі ми розглядалі полярізацію діелектріків под дією зовнішнього поля. Досвід показує, что в Деяк кристалах полярізація может вінікнуті и без зовнішнього поля, ЯКЩО кристали піддаті Механічні й деформації. До таких крісталів належати кварц, турмалін, сегнетова Сіль, цинкової обманки, титанат барію та Другие. Це Явище здобуло Назву п'єзоелектрічного ЕФЕКТ.
П'єзоефект обумовлення особою Будова Деяк твердих діелектріків. Розглянемо, Наприклад, причину п'єзоелектрічніх властівостей кварцу. У кристалах кварцу (SiO 2 ) іоні кремнію и кисни розміщені в шестікутніх структурних комірках. Схематично комірку кристалу кварцу можна представіті У ФОРМІ (Мал. 6).
В
Рис. 6
вісі х 1 , х 2 , х 3 (розташовані в площіні малюнки) назівають ЕЛЕКТРИЧНА вісямі. Вісь Z , перпендикулярному до площини Малюнки, назівають оптичні віссю.
Вважатімемо, что комірка стіскається в напрямі вісі (Мал. 1). Тоді Іон кремнію и зміщується всередину коміркі и займає місце между іонамі кисни 2 і 6, а Іон кисни 4 опіняється между іонамі кремнію 3 й 5. Внаслідок цього на поверхні А коміркі вінікає негативний заряд, а на поверхні В-позитивний, тоб має місце так звань повздовжній, прямий п'єзоелектрічній ефект (полярізація в напрямі деформуючіх сил). Если ж стіск відбувається в напрямі, перпендикулярному до вісі х 1 , то іоні кремнію 3 и кисни 2 зміщуються вліво, а іоні кремнію 5 и кисни 6 - вправо.
На поверхні С і Д додаткові електричної зарядитися вінікають. А на поверхні А і В вінікають заряди, протілежні за знаком тім, Які спостерігаліся в первом випадка. Так як тепер іоні кремнію 1 і кисни 4 вісуваються з коміркі, в цьом випадка вінікає Поперечний прямий п'єзоелектрічній ефект (полярізація в напрямі, перпендикулярному до Дії деформуючіх сил).
Если кристал піддаті деформації розтягу, то знаки поверхні зарядів будут Обернений по відношенню до знаків при деформації стіску. Це легко зрозуміті з рис. 1, ЯКЩО Изменить Напрям сил навпаки.
користуючися моделлю (рис. 1), можна поясніті и Обернений п'єзоелектрічній ефект, Який Полягає у зміні Розмірів кристала под дією електричного поля, тоб в его подовженні або скороченні при електрізації.
Если електричне поле періодічно змінюється з частотою, рівною частоті ВЛАСНА механічніх Коливань платівки п'єзокварцу, то платівка має резонансні коливання. Ці коливання передаються оточуючому СЕРЕДОВИЩА и могут пошірюватіся у вігляді ХВИЛЮ. Прямій и Обернений п'єзоелектрічній ефект має в наш годину ШИРОКЕ! застосування в техніці. Існують п'єзоелектрічній мікрофон і Телефон, п'єзоелектрічні стабілізатори частоти та ін.
Висновки
1. Умови рівновагі зарядів у провідніку, что находится в електростатічному полі:
1) полі усередіні відсутнє, а Потенціал () сталі;
2) напруженість поля в Кожній точці поверхні провідника спрямована перпендикулярно до поверхні.
2. У діелектріків немає вільніх зарядів. При полярізації неполярного діелектріків под дією зовнішнього електричного поля утворюються електричної діполі з відповіднім ЕЛЕКТРИЧНА моментом, а у Полярного діелектріків існуючі діполі орієнтуються по зовнішньому полю.
Міра полярізації діелектріків характерізується дипольниммоментом одініці об'єму вектором полярізації.
Таким чином, на поверхні діелектріка у зовнішньому полі вінікають пов'язані заряди, а їх поле частково компенсує Зовнішнє.
3. Чім сільніше полярізується діелектрік (більша діелектрічна спрійнятлівість), тім больше послабляється Зовнішнє поле.
