Файл: Воробей З.Ф. Физика диэлектриков. Диэлектрики в постоянном электрическом поле конспект лекций.pdf

ае _

£-{

(1*2?

"ОТ

= JTi

-

откуда

d£

(е-іне + г)

я

'

dT ~

з

А

riff

-

(c-t)W

я

.

т

зі

Таким

образом, температурный

коэффициент диэлектрической

проницаемости

неполярной

жидкости

отрицательный и находится

s прямой зависимости от коэффициента

объемного

расширения.

По величине

ТН£

для жидкостей

приблизительно

в

ІО^

р а з больше,

чем

TUB

г а з о в .

ТН8

жидкостей имеет

порядок

ІСГ^ І / г р а д ,

77ï£

г а з о в -

- І О " 6 І / г р а д .

'

§

34 .

Поляризация полярных

жидких

диэлектриков

В начале

развития

теории диэлектриков для

р а с ч е т а

д и ­

f

i

l .

«

=JL.(ae+J4L

) .

£ +

2

Р

5£„

'

ЗнГ I

Результаты расчета совершенно не совпали с эксперимен ­

тальным

значением

<f

,

а для

некоторых жидкостей ж не имели

никакого

физического

смысла -

£

о к а з а л а с ь отрицательной .

В таблице

5

зриведены

ѳкспвримѳтвлыіыэи расчетные з н а ­

чения диэлектрической

проницаемости

дня трех полярных жидкос ­

т е й .

Это очень большая напряженность п о л я . Каждая

полярная

м о л е ­

кула находится в поде окружающих молекул,

которые,

как

п о к а ­

зывают исследования,

нѳ расположены х а о т и ч н о .

Дебаеграммы

полярных жидкостей указывают на наличие

ближнего

порядка

в

расположении м о л е к у л . Поэтому результирующее

поле

/Г2

м о л е ­

кул, окружающих данную,отличаегся

от н у л я . Внутренняя

н а п р я ­

женность поля

Еіц -

Еср + -^г

+ Ег

Для

полярных

жид-

костей еще не

р а с с ч и т а н а ,

но

совершенно

я с н о ,

что

любая

м о ­

лекула в полярной жидкости находится в огромном

поле о к р у ­

жающих ее молекул . Поэтому предположение

Дебая- " о том, что

молекулы в жидких диэлектриках могут свободно

вращаться,

я в ­

л я е т с я несправедливым. Дебай

пересмотрел

теорию

поляризации

.для полярных жидкостей и пришел к выводу,

что

поляризуемость

молекул дипольной жидкости отличается от

поляризуемости

этой

же

молекулы в

газообразном

с о с т о я н и и .

Если для

полярной молекулы в

г а з е

мы имеем

QW--еЦ.,

то

иг

>

Зкі

-

для

молекулы

в жидком

диэлектрике

ОдГ = ііЯ- (Цц)

г д е

Ri

к)

—• т а к называемый редукционный фактор,

характеризующий

с т е ­

Определит^ этот редукционный фактор не

п р е д с т а в л я е т с я

возможным. Еоли

по

известным

£

,

# е

и

tto

р а с с ч и т а т ь

RIX) для воды,

он

получается

равным

Rix)а 0 , 2 .

Было п р е д -

принято

много попыток

с в я з а т ь

диэлектрическую проницаемость

полярных

жидкостей

с

микроскопическими

конотактаии молекул .

-

100 -

Существуют

теории

поляризации полярных

жидкостей Онзагера,

Кирквуда,

Фрелихв.

Например,

по

теории

Онзагера получается следующая

ф о р ­

мула, которую

мы

запишем,

не

прибегая

к рационализации

э т о г о

уравнения

е+г ' пЧ

" (ге+пг}(£+г)зкт

Для

воды

по

этой формуле

£

=

З І , ' т . е .

значение тоже

д а л е к о е от д е й с т в и т е л ь н о с т и .

Обратимся к рассмотрению экспериментальных данных,

к а с а ­

ющихся диэлектрической проницаемости

полярных

жидких

д и э л е к т ­

р и к о в .

Одним из первых систематических измерений диэлектричео. >

кой

проницаемости

полярных

жидкостей

были

измерения,

п р о в е ­

денные в 1889 г . русским ученым С.Терешиным. Результаты

и з ­

мерений С.Терешина мало отличаются от

современных. В

т а б л и ­

це

6

прив'адены

значения

диэлектрической

проницаемости

в

сопоставлении

с

другим» константами полярных

жидкостей;

Таблица 6

Диэлектрическая

проницаемость некоторых полярных

жидкостей в соответствии с другими константами

жидкость

:

£

:

'

пг

;

:

ßo&

:

п0Агл

I

I

I

,

Вода

81

1,77

"

1,87

3 . 3 7 . I 0 2 2

Нитробензол

36,4

2,4

3,87

6 . 8 2 . I 0 2 1

Этиловый спирт

25,8

І , 8 §

1,7

1 , 0 4 . Т О 2 2

Ацетон

21,4

1,84

2,85

8 . 2 5 . І 0 2 1