Поляризованность. 
Теоретические основы электротехники. 
Электромагнитное поле

Произведение q I называют электрическим моментом двух равных по значению и противоположных по знаку зарядов, находящихся на расстоянии 1 (диполя). Это векторная величина, направленная от заряда -q к заряду +q (рис. 19.6, а).

В поляризованном веществе молекулы в электрическом отношении представляют собой диполи. Под действием внешнего электрического поля диполи стремятся ориентироваться в пространстве таким образом, чтобы электрический момент их был направлен параллельно вектору напряженности электрического поля.

Практический интерес представляет электрический момент не одной молекулы, не одной пары зарядов, а суммы диполей, находящихся в единице объема вещества.

Электрический момент суммы диполей, находящихся в объеме вещества У, отнесенный к объему V (при стремлении V к нулю), называют поляризованностъю (вектором поляризации) и обозначают Р:

Для большинства диэлектриков Р пропорционален напряженности электрического поля Е. Коэффициент пропорциональности между ними к = е₀ X (X— электрическая восприимчивость). Следовательно,.

Диэлектрики в зависимости от происходящих в них процессов при поляризации можно разделить на две группы.

Рис. 19.6.

В первую входят диэлектрики, молекулы которых при отсутствии внешнего электрического поля электрически нейтральны, т. е. в них центры действия положительных и отрицательных зарядов совпадают. К числу таких диэлектриков относятся водород, азот, парафин и др.

Поляризация в диэлектриках первой группы заключается в том, что под действием внешнего электрического поля центр действия положительного заряда молекулы смещается по внешнему полю, а центр действия отрицательных зарядов (электронная орбита) — против поля. В результате молекула становится диполем. Это смещение зарядов пропорционально значению напряженности внешнего поля. Смещению противодействуют внутримолекулярные силы.

Во вторую входят диэлектрики, молекулы которых при отсутствии внешнего электрического поля представляют собой диполи, т. е. центры действия положительных и отрицательных зарядов этих молекул при отсутствии внешнего электрического поля не совпадают (полярные молекулы). Диэлектриком с полярными молекулами является, например, хлористый водород.

Благодаря тепловому движению диполи располагаются хаотично, так что при отсутствии внешнего электрического поля их электрические поля взаимно нейтрализуются.

Поляризация в диэлектриках второй группы состоит в том, что полярные молекулы стремятся повернуться таким образом, чтобы их электрический момент был направлен по внешнему электрическому полю.

Рис. 19.7.

Поляризацию диэлектриков первой группы иллюстрируют рис. 19.7, а и б; второй группы — рис. 19.7, виг. Рис. 19.7, айв соответствуют случаю. когда внешнее поле отсутствует; рис. 19.7, б и г — при наличии внешнего поля.