Img00199

203

Im wyższa temperatura, tym bardziej chaotyczna orientacja dipoli w wyniku bardziej intensywnych zderzeń i drgań cząsteczek. Dla określonej temperatury ustala się określony stopień uporządkowania dipoli, uwarunkowany tymi dwiema przeciwstawnymi tendencjami.

4.12.    Polaryzacja dielektryka zawierającego cząsteczki polarne, będzie sumą trzech omawianych efektów

P = P*i⁺Pi⁺P_d    (⁴¹²-¹)

a podatność elektryczną można wyrazić w postaci

= 1_d ⁺ Tli ⁺ Hrf    (4.12-2)

gdzie: rj_c|, i r\_d to składowe podatności elektrycznej materiału, uwarunkowane odpowiednio mechanizmami polaryzacji elektronowej, jonowej i dipolowej.

4.13.    Dodatkowo, do trzech omówionych mikroskopowych mechanizmów polaryzacji, mikroskopowych, gdyż zachodzą one w pojedynczych atomach lub cząsteczkach, może występować makroskopowy mechanizm polaryzacji (rys. 4.11-1), gdy w dielektryku znajduje się pewna, z reguły bardzo niewielka liczba ładunków swobodnych. Wędrują one w dielektryku pod wpływem pola elektrycznego, zbierając się na niedoskonałościach siatki krystalicznej, jak: zanieczyszczenia, granice ziaren, mikropęknięcia itp. Ten typ polaryzacji wymaga najdłuższych czasów do osiągnięcia stanu równowagi — nawet rzędu minut.

Przenikalność elektryczna

4.14. Przenikalność elektryczna względna określonego dielektryka, zwana często jego stałą elektryczną, jest liczbowo równa stosunkowi pojemności elektrycznej kondensatora z danym dielektrykiem do pojemności tego samego kondensatora po usunięciu dielektryka (tj. z dielektrykiem próżniowym).

Po przyłożeniu napięcia U do okładek płaskiego kondensatora próżniowego zbiera się na nich określony ładunek elektryczny Q₀, wytwarzający w przestrzeni między okładkami pole elektryczne E₀ (rys. 4.14-1). Gdy przestrzeń między okładkami wypełnić dielektrykiem, ulega on polaryzacji w polu E₀ — na zewnętrznych powierzchniach dielektryka powstaje ładunek elektryczny. „Przyciąga” on dodatkowe ładunki ze źródła prądu, zbierające się na okładkach kondedsatora. Na każdy ładunek elektryczny wewnątrz dielektryka działają teraz dwie siły: od zewnętrznego pola E_z, wywołanego ładunkami na okładkach kondensatora oraz od pola wewnętrznego E_w, wywołanego ładunkami na zewnętrznych powierzchniach dielektryka. Pola te są przeciwne skierowane, a ich suma jest równa wartości pola E₀ w nieobecności dielektryka. Większy ładunek elektryczny zebrany na okładkach konden-