Файл: Воробей З.Ф. Физика диэлектриков. Диэлектрики в постоянном электрическом поле конспект лекций.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.08.2024
Просмотров: 132
Скачиваний: 0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- |
24 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
: |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
4 |
|
|
5 |
|
10. |
|
Этиловый |
спирт |
|
|
|
СгИ50Н |
н-сV -сif -он |
|
|
1,72 » |
||||||||
|
|
|
|
|
fi |
А |
|
|
|||||||||||
1 1 . |
|
Хлористый |
калий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6,3 |
||||||
|
|
|
|
о , Ш |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
По |
строению |
молекул |
диэлектрики |
д е л я т с я |
на три |
группы: |
|||||||||||
|
|
1. |
Неполяргае д и э л е к т р и к и , |
т . е . |
т а к и е , |
собственный э л е к т |
|||||||||||||
рический момент |
молекул |
|
которых |
р а в е н нулю. |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
2 . Полярные диэлектрики, т . е . такие;собственный |
а ц е н т р и |
||||||||||||||||
ческий |
момент |
молекул |
которых |
отличен |
от |
н у л я . |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
3 . Ионные диэлектрики, т . е . |
т а к и е , |
которые построены |
из |
||||||||||||||
ионных |
молекул . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Эта классификация удобна в том отношении, что |
она |
о б ъ е |
|||||||||||||||
диняет |
диэлектрики с |
одинаковым |
типом |
поляризации, |
а |
поэтому |
|||||||||||||
с близкими |
электрическими |
свойствами . |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
§ 7 . |
Классификация |
диэлектриков |
по |
а г р е г а т н о м у |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
состоянию |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Диэлектриками могут |
быть |
тела в с е х |
т р е х |
агрегаТнък с о с т о |
|||||||||||||
я н и й . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Все без |
исключения |
|
газы являются |
диэлектриками . |
Молекулы |
||||||||||||
г а з а |
могут |
быть |
цростыми |
(инертные г а з ы ) |
и сложными, |
т . е . |
с о |
||||||||||||
с т о я т ь |
из |
двух, |
т р е х |
и |
большего |
числа |
а т о м о в . При |
э т о м , в |
з а |
||||||||||
висимости |
от |
взаимного |
расположения атомов, молекулы |
г а з о в |
м о |
||||||||||||||
гут |
быть неполярными или полярными. |
|
|
|
|
ь |
|
|
|||||||||||
|
|
Нецолярными |
газами |
|
являются |
все |
инертные г а з ы , |
водород, |
|||||||||||
а з о т , углекислый |
г а з , |
метан и |
д р . К-полярным |
г а з а м о т н о с я т с я |
|||||||||||||||
окись у г л е р о д а , |
в с е г а з ы |
о р г а н и ч е с к о г о |
происхождения |
о |
н е с и м - |
|
|
|
|
|
|
- |
25 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
метрично построенными молекулами, |
|
пары |
многих |
полярных жид |
|||||||||||||||
к о с т е й , |
пары воды |
и |
т . д . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' |
— |
||
Взаимодействие |
между |
молекулами |
г а з а , |
к а к мы |
знаем |
из |
|||||||||||||
молекулярно - кинетической |
теории, |
практически |
о т с у т с т в у е т |
и |
|||||||||||||||
при обычных |
условивгх |
они |
двЕжутсй |
независимо |
д р у г |
|
от |
д р у г а . |
|||||||||||
ііидкие |
диэлектрики могут |
быть |
Нейолярными и |
нолярными. |
|||||||||||||||
К неполярным |
жидким |
днэяеА&ййм» |
о т н о с я т с я |
б е н з о л , |
толуол, |
||||||||||||||
ксилол, |
четы'реххлорйсгни |
^ Х « # с д , |
|
сероуглерод |
и |
да., |
к п о |
||||||||||||
лярным |
- |
вода., нитрооейзолѵ -этиловый й |
проннловнй |
спирты, |
|
||||||||||||||
хлороформ-, ацетон-, соляная *»6лот-а |
и |
|
д р . Взаимодействие |
м о л е |
|||||||||||||||
кул ііедкост ей -я х а р а к т е р |
их *ешго*о:гс> хао-т-ичеекоГо движения |
||||||||||||||||||
сложнее, чей |
у г а з о в . |
Этот |
вопрос |
мы подробнее |
рассмотрим |
в |
|||||||||||||
соответствующих параграфах-. Твердые |
диэлектрики можно |
р а з д е |
|||||||||||||||||
л и т ь на |
два |
в и д а : |
на |
кристаллические |
й |
аморфные. В |
з а в и с и |
||||||||||||
мости |
от |
химической |
с в я з и |
в |
кристаллах |
их, в |
свою |
очередь, д е |
|||||||||||
л я т на |
следующие |
типы: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1) |
валентіще |
(ковалѳ нтные |
или |
атомные |
кристаллы).; |
|
2)ионные кристаллы.;
3)молекулярные криоталяы-.
В |
атомных 'кристаллах в |
у з л а х кристаллической |
решетки н а |
||
х о д я т с я |
атомы. |
Связь гігекду |
ними |
осуществляется парой э л е к т р о |
|
нов т а к ж е , к а к |
в молекулах |
при |
ковалентной с в я з и . |
Диэлектри |
ч е с к и е |
кристаллы э т о г о юша очень немногочисленны. К ним |
о т |
|
н о с я т с я |
только алмаз |
и с е р а . |
|
В |
у з л а х ионных |
кристаллов находятся ионы.. Этот тип |
т в е р |
дых диэлектриков |
представлен кристаллами различных модифика |
||
ции . Отличие |
электрических свойств этих |
диэлектриков д р у г от |
|
друга п о м ы |
быть |
очень большим и зависит |
оно от природы н о - |
|
- |
26 |
- |
|
|
|
нов, типа кристаллической решетки, наличия |
или |
о т с у т с т в и я |
ф а |
|||
зовых переходов |
при изменении |
температуры |
и т . д . Поэтому |
и о н |
||
ные диэлектрики |
могут иметь |
малое значение |
£ |
, большое |
з н а |
чение |
£ |
и |
аномально |
высокое |
значение |
£ |
, |
если они |
я в л я ю т |
|||||||
ся с е г н е т о э л е к т р и к а м и . |
В |
молекулярных |
к р и с т а л л а х |
в у з л а х |
р е |
|||||||||||
шетки |
находятся |
молекулы, |
с в я з ь между которыми |
осуществляется |
||||||||||||
силами Ван-дер - В а а л ь с а . |
К молекулярным |
кристаллам |
о т н о с я т с я |
|||||||||||||
твердые |
а з о т , |
а р г о н , кислород, |
неон |
и |
многие |
органические |
в е |
|||||||||
щества . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Некоторые вещества с полярными молекулами, |
в ч а с т н о с т и , |
||||||||||||||
вода, |
пропиловый |
и этиловый |
спирты, |
муравьиная, |
у к с у с н а я , |
|
||||||||||
плавиковая и с о л я н а я кислоты, при замерзании образуют |
м о л е к у |
|||||||||||||||
лярные полярные |
кристаллы . Под действием электрического поля |
|||||||||||||||
дипольные молекулы способны |
о р и е н т и р о в а т ь с я , |
т а к |
к а к в |
этих |
||||||||||||
веществах они имеют достаточную свободу вращения. Если |
такой |
|||||||||||||||
свободы |
н е т , |
то |
кристаллы, |
построенные |
|
из |
полярных молекул, |
|||||||||
нѳ могут |
относиться к |
полярным. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
В некоторых |
молекулярных |
к р и с т а л л а х , |
содержащих водород, |
||||||||||||
ыеяду |
соседними |
молекулами |
могут осуществляться |
водородные |
||||||||||||
с в я з и . Примером |
молекулярного |
кристалла |
с |
водородными |
о в я з я - |
|||||||||||
ми я в л я е т с я л е д . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Органические диэлектрика могут быть неполярннми и |
п о л я р |
||||||||||||||
ными |
и иметь |
различные |
физические и |
химические свойства |
( с м . |
|||||||||||
р и с . 2 ) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к
|
|
|
|
|
|
- |
|
27 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вопросы |
к |
разделу |
2 |
|
|
|
|
|
|
||||
. |
I . Какие |
тиіш |
с в я з и |
|
осуществляются |
в |
молекулах |
|
||||||||
диэлектриков? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
2 . |
Отчеію |
зависит наличие собственного |
электрического |
||||||||||||
момента |
у молекул |
диэлектриков? |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
3. |
Привести примеры неполярных и полярных молекул и |
||||||||||||||
значение |
экспериментального |
момента |
д л я |
последних . |
|
|||||||||||
|
4 . |
Объясните, |
почему |
способность |
п о л я р и з о в а т ь с я |
|
||||||||||
я в л я е т с я |
основным |
свойством |
диэлектриков, |
а э л е к т р о п р о в о д |
||||||||||||
ность |
- |
основное |
свойство |
проводников . |
|
|
|
|
||||||||
|
5. |
Оішшіте |
в |
общих |
ч е р т а х |
электрические с в о й с т в а |
|
|||||||||
газообразных д и э л е к т р и к о в . |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
6. |
Как классифицируются диэлектрики „по строению |
молекула |
|||||||||||||
|
7. |
Приведите примеры жидких .диэлектриков. |
|
|
||||||||||||
|
0. |
На каіше |
вида |
д е л я т |
твердые |
диэлектрики |
по химиче |
|||||||||
ской |
природе? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9. |
Перечислите, |
на |
какие типы |
д е л я т с я |
кристаллы |
д и э л е к |
|||||||||
триков и |
какие |
связи |
между |
частицами |
в |
них |
осуществляются. |
|||||||||
|
10. Могут ли твердые диэлектрики быть полярными? |
|
||||||||||||||
Какие |
с в о й с т в а |
для |
э т о г о |
|
должны |
иметь |
молекулы, |
находящиеся |
||||||||
в у з л а х |
кристаллической |
решетки? |
|
|
|
|
|
|
I