BÀI GIẢNG: VẬT LIỆU ĐIỆN - ĐH ĐIỆN LỰC

Định nghĩa:Phân cực điện môi là sự dịch chuyển của các điện tíchtrong giới hạn 1 phân tử dưới tác động của điện trườngngoài và hình thành moment điện.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
BÀI GIẢNG: VẬT LIỆU ĐIỆN - ĐH ĐIỆN LỰC TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰCMôn học: VẬT LIỆU ĐIỆN 1 SỰ PHÂN CỰC ĐIỆN MÔIĐịnh nghĩa: Phân cực điện môi là sự dịch chuyển của các điện tích trong giới hạn 1 phân tử dưới tác động của điện tr ường ngoài và hình thành moment điện. Trạng thái của điện môi có thể được thể hiện bằng các đại lượng sau: Cường độ điện trường E  Độ phân cực P  Cảm ứng điện D  Năng lượng điện trường tích lũy trong điện môi  Mật độ năng lượng điện trường tích lũy2trong điện môi  Tốc độ lan truyền sóng điện từ  Hệ số khúc xạ sóng điện từ  Bước sóng truyền dẫn sóng điện từ  Trở kháng sóng  F E = (V / m) Cường độ điện trường Ea) q + - q2 F= 4πεε o r 2 r εo: hằng số điện môi q ⇒E= ε: hệ số điện môi 4πεε o r 2 r: khoảng cách giữa 2 điện tích 10 −9 εo = ( F / m) 36π 3 εCường độ điện trường trong tụ phẳngε chỉ thể hiện tính chất của điện mô ở U h E=khối lượng hay thể tích đủ lớn phản hánh tính phân cựa của điện môi trong Uđiện trường. ε được gọi là tham số vĩmô. ε1 ε1 > ε 2 U h E1 = E2 = h U Cường độ điện trường trong 1 tụ phẳng được làm từ điện môi đồng nhất có giá trị bằng nhau ε2 ở mọi điện trong thể tích của điện môi và nó không phụ thuộc vào hệ số điện môi. h Điện môi được gọi là đồng nhất nếu có ε bằng nhau ở mọi điểm trong điện môi. U 4Cường độ điện trường trong tụ hình trụ U Ex = d D D rx ln (r1) (r2) d U U Emax = Emin = r2 r2 r1 ln r2 ln r1 r1Cường độ điện trường của tụ trụ cũng không phụ thuộc vào hệ sốđiện môi (đồng nhất). Nó có giá trụ cực đại ở bề mặt điện cực trong vàcó giá trị cực tiểu ở bề mặt điện cực ngoài. 5Độ phân cực PĐộ phân cực P còn được gọi là cường độ phân cực, thể hiện sức phâncực của điện môi trong điện trường và cũng như hệ số điện môi ε, nóchỉ thể hiện ở khối lượng hoặc thể tích đủ lớn.Nếu ta đưa 1 phân tử điện môi vào điện trường sẽ không có sự phâncực. + + + -+ - - - - + + + - - + + - - Khi chưa có điện trường Khi có điện trường n ∑p p: độ phân cực từng phần tử điện môi V: thể tích điện môi P= i =1 V 6Cảm ứng điện DCảm ứng điện D là tổng hình học của hai vectơ cường độ điện trườngnhân với hằng số điện môi và vectơ cường độ phân cực P: D = εoE + PMặt khác, giữa điện dịch và điện trường có quan hệ: D = ε.εo.E εoE + P = ε.εo.E  P = εoE (ε - 1)  εo = 1 + kE kE ở mọi vật chất có giá trị >0. Trong chân không, kE = 0 7Để xác định hệ số của điện môi nào đó, người ta sử dụng phươngpháp thực nghiệm: Đo điện dung của tụ điện trong chân không εo  Đo điện dung trong điện môi có εx  ε εε o S ε oS C= Co = h h h C ε= CoĐối với tụ trụ 2πεε ol 2πε ol Ctr Ctr = = Ctr _ o ⇒ε = r2 r2 Ctr _ o ln ln r1 r1 8Quan hệ giữa điện trở và điện du ...