Диэлектриками
называются вещества, которые в обычных условиях практически не проводят
электрический ток, их удельное сопротивление в раз
больше, чем у металлов. Согласно представлениям классической физики,
в диэлектриках, в отличие от проводников, нет свободных носителей заряда,
которые могли бы под действием электрического поля создавать ток проводимости.
К диэлектрикам относятся все газы; некоторые жидкости (дистиллированная
вода, масла, бензол); твердые тела (стекло, фарфор, слюда). Термины
"диэлектрик" и "диэлектрическая постоянная" были
введены в науку в 1837 г. M. Фарадеем.
Диэлектрики, как и любые вещества, состоят из атомов и молекул. В целом
молекулы нейтральны, тем не менее, они взаимодействуют с электрическим
полем. Например, в случае, когда симметрия молекулы отлична от сферической,
ее можно представить в виде электрического диполя. Электрический
дипольный момент молекулы ,
где q - суммарный заряд ядер или электронов; l
- вектор, представляющий собой плечо эквивалентного диполя.
Молекулы, обладающие электрическим дипольным моментом, называют полярными.
Полярным диэлектриком является вода; следующие вещества: CO; N2O;
S2O; NH; HCl также имеют в своем составе полярные молекулы.
В объеме вещества дипольные моменты молекул распределены по разным направлениям
хаотическим образом, так что их сумма равна нулю .
Молекулы, у которых положения эквивалентного положительного и эквивалентного
отрицательного заряда совпадают и, следовательно, дипольный момент каждой
молекулы равен нулю (
), называют неполярными. Такие вещества, как
состоят из неполярных молекул.
Если диэлектрик внести в электрическое поле, то это поле и сам диэлектрик
претерпевают существенные изменения.
Вопросы
1) Какое физическое свойство лежит в основе разделения веществ на диэлектрики
и проводники
2) Что общего и в чем различие диэлектриков с полярными и неполярными
молекулами