Cтраница 2
Тем не менее в дипольных диэлектриках ори-ентационный тепловой вклад может намного превышать вклад упругой поляризации, хотя интегральная ориентация дипольного ансамбля обычно невелика: например, для воды при 300 К в поле 107 В / м суммарный индуцированный момент соответствует полной ориентации по полю всего 2 % диполей. [16]
В любом диэлектрике с релаксационной поляризацией всегда дополнительно существует хотя бы один вид упругой поляризации. [17]
При наличии в воде солей, способных к гидролизу, увеличение диэлектрической проницаемости вследствие ориентационной и упругой поляризации молекул воды приводит, по мнению Бата-лина [78], к ускорению гидролиза и образованию центров конденсации новой фазы. [18]
Величина [ хр представляет собой сумму собственного момента молекулы р и момента, создаваемого упругой поляризацией в реактивном поле. [19]
Заметим, что изложенная в § 2 упрощенная теория Дебая для очень сильных локальных полей в нулевом приближении совершенно эквивалентна теории упругой поляризации диэлектриков с анизотропными молекулами. Действительно, внешнее поле, параллельное локальному полю F, не вызывает никакой поляризации молекулы, перпендикулярное же к нему поле заставляет молекулу упруго отклониться от направления локального поля, что эквивалентно некоторой упругой поляризации. [20]
Такие молекулы, которые обладают дипольным моментом только во внешнем электрическом поле, называются упругими диполями, а процесс их поляризации - упругой поляризацией. Скорость поляризации таких молекул распределяется частотой их собственных колебаний. Практически время установления электрической поляризации составляет величину порядка 10 - 16 - 10 - 14 сек. [21]
Экспериментальные значения g определялись при помощи соответствующих формул Кирквуда [525], Фрелиха [267] и Харриса и Олдера [479], различающихся, как известно, способом учета упругой поляризации. [22]
Как и в теории Онзагера, эффективный дипольный момент молекулы в жидкости р отличается от собственного дипольного момента молекулы Ро ( определяемого из поляризации того же вещества в газообразном состоянии) благодаря упругой поляризации, обусловленной реактивным полем. [23]
Различают упругую ( деформационную), релаксационную ( тепловую) и миграционную ( объемнозарядную) поляризации. Упругая поляризация представляет собой смещение заряженных частиц ( электронов, ионов) или поворот мол. [24]
Принято различать упругую ( быструю, нерелаксационную) и неупругую ( медленную, релаксационную) поляризации. Упругая поляризация завершается практически мгновенно за время / ( с), намного меньшее полупериода Г / 2 - - - 1 / 2 / ( / - частота, Гц) приложенного напряжения. Поэтому процесс быстрой поляризации создает в диэлектрике только реактивный ток. Неупругая поляризация завершается за время, соизмеримое с полупериодом приложенного напряжения. [25]
В электрически нейтральных твердых диэлектриках неорганического и органического происхождения ( таких, например, как сера, парафин, церезин, полистирол, полиэтилен, полиизобутилен и др.) может иметь место только электронная поляризация, обусловленная смещением упруго связанных электронов в атомах или ионах. Понятно, что такая упругая поляризация не вызывает больших потерь энергии; поэтому диэлектрики указанной группы имеют очень малые диэлектрические потери и с успехом используются в качестве изолирующих материалов в высокочастотных электрических цепях. [26]
Третье слагаемое в правой части этого равенства учитывает эффект ориентации. Отсюда видно, что ориентация увеличивает упругую поляризацию. [27]
Для нагрева диэлектриков используются частоты не выше 109 Гц. Полупериод напряженности электрического поля на несколько порядков больше периода собственных колебаний упругой поляризации, и этот вид поляризации устанавливается практически мгновенно после включения поля. Вектор поляризации следует за изменением вектора напряженности электрического поля без запаздывания. Угол потерь у таких веществ близок к нулю, и они не нагреваются в переменном электрическом поле. Источниками потерь у диэлектриком с упругой поляризацией служат посторонние примеси и связанная с ними сквозная электропроводность. [28]
Для того чтобы характеризовать различные виды поляризации, необходимо знать не только природу частиц, обусловливающих поляризацию, но и особенности межатомных и межмолекулярных взаимодействий. Если силы, стремящиеся возвратить в исходное положение смещенные электрическим полем частицы - носят квазиупругий характер, то говорят об упругой поляризации. Если же электроны, ионы или диполи при смещении в поле за счет тепловой энергии преодолевают потенциальные, барьеры, то поляризацию называют тепловой. Рассмотрим эти процессы более подробно. [29]
Заметим, что изложенная в § 2 упрощенная теория Дебая для очень сильных локальных полей в нулевом приближении совершенно эквивалентна теории упругой поляризации диэлектриков с анизотропными молекулами. Действительно, внешнее поле, параллельное локальному полю F, не вызывает никакой поляризации молекулы, перпендикулярное же к нему поле заставляет молекулу упруго отклониться от направления локального поля, что эквивалентно некоторой упругой поляризации. [30]