Электричество и магнетизм. Часть 1
- Электричество и магнетизм. Часть 1
- 1.2. Взаимодействие электрических зарядов. Закон Кулона
- 1.3. Электрическое поле. Напряженность электрического поля
- 1.4. Поток вектора напряженности электрического поля. Теорема Гаусса.
- 1.5. Применение теоремы Гаусса для расчета электрических полей.
- 1.6. Работа сил поля по перемещению заряда. Потенциал и разность потенциалов электрического поля.
- 1.7. Связь между напряженностью и потенциалом электрического поля. Градиент потенциала.
- 1.8. Эквипотенциальные линии и поверхности и их свойства.
- 1.9. Потенциалы простейших электрических полей.
- 1.10. Поляризация диэлектриков. Свободные и связанные заряды. Основные виды поляризации диэлектриков.
- 1.11. Вектор поляризации и вектор электрической индукции.
- 1.12. Напряженность электрического поля в диэлектрике.
- 1.13. Основные теоремы электростатики в интегральной и дифференциальной форме.
- 1.14. Граничные условия для электрического поля.
- 1.15. Равновесное распределение зарядов на проводниках.
- 1.16. Электроемкость проводников. Конденсаторы.
- 1.17. Вычисление емкости простых конденсаторов.
- 1.18. Соединение конденсаторов.
- 1.19. Энергия системы неподвижных точечных зарядов.
- 1.20. Энергия заряженного проводника и заряженного конденсатора.
- 1.21. Энергия электростатического поля.
1.12. Напряженность электрического поля в диэлектрике.
В соответствии с принципом суперпозиции электрическое поле в диэлектрике векторно складывается из внешнего поля и поля поляризационных зарядов (рис.3.11).
или по абсолютной величине
Мы видим, что величина напряженности поля в диэлектрике меньше, чем вакууме. Другими словами, любой диэлектрик ослабляет внешнее электрическое поле.
Рис.3.11. Электрическое поле в диэлектрике.
Индукция электрического поля , где , , то есть . С другой стороны, , откуда находим, что ε0Е0 = ε0εЕ и, следовательно, напряженность электрического поля в изотропном диэлектрике есть:
Эта формула раскрывает физический смысл диэлектрической проницаемости и показывает, что напряженность электрического поля в диэлектрике в раз меньше, чем в вакууме. Отсюда следует простое правило: чтобы написать формулы электростатики в диэлектрике, надо в соответствующих формулах электростатики вакуума рядом с приписать .
В частности, закон Кулона в скалярной форме запишется в виде: