Permettivitás dielektrikumok

Hagyja, hogy a nem-poláros dielektromos elektromos térben. Használata (3.6) expresszálják a villamos pillanatban egységnyi mennyiség (polarizáció) a dielektromos:

ahol - a molekulák koncentrációja a dielektrikum, - az elektromos mező ható a molekula.

A mező által termelt összes díjat, kivéve a díjakat a molekula is, amelyben működik. Átlagos megfigyelt területen állítják elő az összes díjat, kivétel nélkül. A belső mező viszonylag könnyen kifejezni a kristályok köbös rács:

A nem-poláris folyadékok és gázok, a molekulák véletlenszerűen vannak elrendezve - egyenlet (3.23) a belső mező érvényes csak közelítőleg.

Behelyettesítve (3,23) a (3,22), és a kapott egyenlet kifejezni:

Behelyettesítve (3.24) a képlet az elektromos torzítás a szigetelőben:

Az utolsó egyenlet kell végezni azonos az összes értékek, így

ahol A transzformációk után megkapjuk a képlet a Clausius-Mosotti:

Egyenlet (3,25) azt mutatja, hogy a nem-poláros dielektrikumok egyenesen arányos a molekulák koncentrációja, azaz - a sűrűsége az anyag. Állandó koncentrációjú molekulák permittivitású nem függ a hőmérséklettől, mivel a polarizálhatóságának molekulák attól függ, csak molekuláris szerkezetét, de nem függ a hőmérséklettől. Ezt az eredményt megerősíti a kísérletek: a fűtési vagy hűtési apoláros dielektromos állandó térfogatú dielektromos állandó nem változik.

A molekulák koncentrációja lehet kifejezni a moláris tömege az anyag, és a sűrűsége, mint az Avogadro-állandót. Behelyettesítve az utolsó expressziót (3,25), megkapjuk egy másik formája felvétel Clausius-Mosotti képlet:

Méret - moláris polarizációs anyag függ a fajta anyag, de független a hőmérséklet és a nyomás, úgy, hogy közben állandó marad a változás a halmazállapot. Ha a mért dielektromos állandója a közeg egy adott sűrűségű legyen, majd (3,26) megtalálható polarizálhatóságának a molekulák.

Tekintsük permittivitást gázhalmazállapotú dielektrikumokra. Hisszük, hogy a molekula nem deformálható, azaz nem veszi figyelembe az elmozdulás az elektron polarizáció. Az elektromos pillanatban egységnyi térfogatú dielektromos

ahol - a nyúlvány a második villamos pillanatban, hogy a molekulát az irányt a külső területen, és - a hangerőt a dielektrikum.

Jelöljük - átlagos értéke a vetülete a dipólus momentum a molekulák a mező irányát. A meghatározás szerint az átlagos érték

Kiszámítása a polarizáció csökken a meghatározás, amely megtalálható törvényei szerint a statisztikus fizika:

,

ahol - Boltzmann állandó, - állandó dipólus momentum egy molekula, - abszolút hőmérséklet a dielektrikum, - a térerősség ható dipólus.

Amikor a dipólus polarizációs játszik ugyanazt a szerepet, mint a polarizálhatóságot a molekulák a nem-poláros dielektrikumok (lásd. (3.6)). Behelyettesítve a (3,25) helyett kapjunk

Következtetés: A dielektromos állandója poláris dielektrikumokon növekvő hőmérséklettel csökken.

Egyenlet (3,27) érvényes, ha a belső mező által kifejezett (3,23). A folyadékok poláris molekulák, ellentétben a nem poláros folyadékok, a képlet (3,23) gyengén teljesített. A gáz-halmazállapotú dielektrikumok polarizálhatóság - gyenge, és így a belső terén, ahol - az átlagos mezőt. Ezután a bal oldali (3,27), az érték kb helyébe. Ha további mérlegeli annak lehetőségét, deformálódása poláris molekulák elektromos mező, a dielektromos állandója a gáz

ahol a második kifejezés ismerteti az elektronikus polarizáció eltolás, és a harmadik - a dipól (orientáció) polarizáció.