Размер - диэлектрик
Cтраница 2
Так же как и в случае магнетиков, следует иметь в виду, что Е представляет собой напряженность поля, уже измененную присутствием диэлектрика. Она существенным образом зависит от формы и размеров диэлектрика. Поэтому функция U не имеет непосредственного физического смысла внутренней энергии за вычетом энергии электрического поля в вакууме. [16]
Вектор же Е характеризует суммарное электрическое поле всех зарядов, поэтому в каждой точке электрического поля внутри диэлектрика вектор Е можно представить в виде суммы двух векторов: вектора D, характеризующего поле избыточных зарядов, и вектора Е, характеризующего электрическое поле атомов и молекул среды. Собственное поле Е в каждой точке внутри диэлектрика зависит от его внутренней структуры, от взаимного расположения элементарных зарядов в его атомах и молекулах, от размеров диэлектрика, а также от значения D в этих точках. Ввиду этого при изучении электрического поля в диэлектриках имеет смысл выделить поле избыточных зарядов D и собственное поле Е атомов и молекул среды. Определение вектора D в каждой точке поля возможно путем расчета, а определение вектора Е, а следовательно, и вектора ED E требует проведения измерений. Таким образом, измерение Е является необходимым при изучении электрических свойств диэлектриков. [17]
 |
Нормированный критический размер o / AKpi основной волны как функция 2 / / я при различных е. [18] |
О 20) и почти не изменяется при больших заполнениях. Такая зависимость при малых заполнениях объясняется тем, что диэлектрическая пластина располагается в месте максимальной напряженности электрического поля в волноводе, где наиболее сильно проявляется эффект, концентрации поля диэлектриком; при больших заполнениях все поле заключено в диэлектрике и дальнейшее увеличение размеров диэлектрика не может привести к существенно большей концентрации. [19]
Решение этой задачи осуществляется путем использования широкополосного волноводного устройства, работающего на частотах, значительно превышающих его критическую частоту, для которого отношение А / / / медленно изменяется с частотой. Было испытано несколько образцов широкополосных волноводов, в том числе двухступенчатый волновод, однако приведенные в статье данные относятся к волноводу, содержащему диэлектрик. При правильном выборе размеров диэлектрика вблизи последнего создаются волны с требуемой эллиптической поляризацией, и феррит может помещаться в область, где имеет место надлежащая поляризация волны. Помимо получения необходимого распределения поля, диэлектрик обеспечивает также концентрацию энергии в феррите и понижает полное сопротивление волновода. [20]
Прямым пьезоэлектрическим эффектом называют явление поляризации диэлектрика под действием механических напряжений. При обратном пьезоэффекте происходит изменение размеров диэлектрика под действием приложенного электрического поля. Хотя в настоящее время известно более тысячи веществ, обладающих пьезоэлектрическими свойствами, в пьезо-технике применяется ограниченное количество материалов. Важное место среди них занимает монокристаллический кварц, из которого вырезают пластины с нужной для получения высоких характеристик кристаллографической ориентацией. Кроме кварца в различных пьезопреобразователях используют кристаллы сульфата лития, сегнетовой соли, ниобата и танталата лития. [21]
Практически однородное поле в реальных изоляционных конструкциях может быть получено в очень редких случаях. Чем однороднее по структуре диэлектрик, тем заметнее влияет на пробивную напряженность материала форма поля. В однородном электрическом поле пробивная напряженность диэлектрика достигает предельного для данного материала значения и не зависит от размеров диэлектрика, в частности от толщины; пробивное напряжение при этом возрастает линейно с увеличением толщины образца. [22]
Применение методов, основанных на уравновешивании по фазе и амплитуде, на частотах свыше 50 ГГц наталкивается на возрастающие трудности, обусловленные увеличением затухания в случае металлических волноводов, и сложности в конструировании и изготовлении ячейки. По-видимому, для изучения свойств растворов электролитов при повышенных частотах именно методы свободной волны являются наиболее ценными. В этих методах микроволновая энергия требуемой частоты излучается в свободное пространство в виде плоской электромагнитной волны с помощью передающей рупорной антенны, так что можно исследовать характеристики передачи или отражения неограниченного по размерам диэлектрика. [23]
Таким образом, при расчете вектора В данного электрического поля суммируются вектора О / только тех избыточных зарядов, которые создают это поле как в вакууме, так и в данной среде; заряды, находящиеся внутри атомов и молекул окружающей среды ( диэлектрика), в этих расчетах не учитываются. Вектор же Е по своему определению характеризует общее электрическое поле всех зарядов, включая собственное электрическое поле атомов и молекул среды. Обозначим через Е напряженность собственного поля среды. В каждой точке внутри диэлектрика Е зависит от его внутренней структуры, от взаимного расположения элементарных зарядов в его атомах и молекулах, от размеров диэлектрика, а также от значения О в этих точках. Ввиду этого при изучении электрического поля в диэлектриках имеет смысл сначала рассчитать поле избыточных зарядов, а затем найти собственное поле атомов и молекул среды. Определение вектора О в каждой точке поля возможно путем расчета, а определение вектора Е требует проведения измерений. Таким образом, измерение Е является необходимым при изучении электрических свойств диэлектриков. [24]
При эквивалентной замене (V.42) предполагается, что влияние диэлектрика на замедление волны пропорционально произведению напряженности поля на площадь, занимаемую диэлектриком. При этом предполагается также, что напряженность электрического поля до и после введения диэлектрика мало изменяется и в первом приближении остается неизменной. При замене по формуле (V.42) диэлектрическая постоянная реального образца и эквивалентной системы одинаковы. Искомым является размер эквивалентной трубки. Так как поле меняется по частоте, то размеры эквивалентного диэлектрика также зависят от частоты. [25]
Страницы: 1 2