Полярные и неполярные диэлектрики

Согласно представлениям классической физики диэлектрики отличаются от проводников тем, что при обычных условиях в них нет свободных электрических зарядов. Суммарный заряд частиц, входящих в состав молекул, равен нулю. Однако это не означает, что молекулы не имеют электрических свойств. В зависимости от характера распределения положительных и отрицательных зарядов в молекулах различают диэлектрики полярные и неполярные.

Неполярными называют диэлектрики, в молекулах которых положительные и отрицательные заряды при отсутствии внешнего электрического поля расположены симметрично: при , например у молекул , , и др. (рис. 43.1, а). Воздей-ствие внешнего поля вызывает смещение положительных и отрицательных зарядов, молекула превращается в диполь, электрический момент которого пропорционален напряженности электрического поля:

, (43.1)

где b - поляризуемость молекулы.

Как следует из формулы (43.1), , т. е. при любом положении молекулы ее электрический момент направлен параллельно линиям напряженности. При выключении внешнего поля электрический момент уменьшается до нуля. Потому такой диполь называют упругим.

Полярными называют диэлектрики, в молекулах которых положительные и отрицательные заряды при любых условиях расположены асимметрично: при например у молекул , СО, HCl и др. Моделью такой молекулы может служить жесткий диполь (рис. 43.1, б).

Поскольку молекулы диэлектриков можно рассматривать как диполи, то воздействие внешнего поля на диэлектрик можно свести к взаимодействию поля и электрических диполей.