Проводники и изоляторы в электрическом поле

 Проводники и изоляторы в электрическом поле

В проводниках, помещенных в поле, наводятся (индуцируются) заряды противоположных знаков. Эти заряды располагаются на поверхности проводника таким образом, что напряженность электростатического поля внутри проводника равна нулю, а поверхность проводника является эквипотенциальной поверхностью.

Изоляторы (диэлектрики), помещенные в поле, поляризуются. Поляризация состоит в том, что заряды, входящие в состав молекул, смещаются таким образом, что их электрическое поле становится подобным полю двух точечных разноименных зарядов, равных по абсолютной величине.

Вообще систему зарядов, внешнее поле которых аналогично полю двух разноименных точечных зарядов, равных по величине, называют электрическим диполем (рис.1).

Рис.1. Электрический диполь

Величина диполя характеризуется векторной величиной, называемой электрическим моментом диполя (p_i), причем

pi = ql ,

1)

где

l

—

расстояние между зарядами.

Направление вектора p_i принимается от -q к +q. Для оценки величины общей поляризации диэлектрика принимается вектор поляризации, равный векторной сумме всех электрических моментов диполей в единице объема:

2)

Векторы поляризации и индукции связаны соотношением:

D = E + 4πP (в системе СГСЭ), D = ε0E + P (в системе СИ),

Молекулы некоторых диэлектриков даже в отсутствие электрического поля представляют собой диполи. Поляризация таких веществ состоит в ориентации молекулярных диполей по направлению поля.