Физика. Диэлектрики в электростатическом поле. Классификация диэлектриков. Полярные и неполярные молекулы. Поляризация диэлектриков.

Вещество независимо от его природы и агрегатного состояния (газ, жидкость, твердое тело), помещенное во внешнее электрическое или магнитное поле, претерпевает определенные изменения. Это приводит к возникновению ряда явлений, которые в свою очередь изменяют поле внутри этого вещества и за его пределами.

По отношению к действию электростатического поля все вещества можно разделить на проводники, полупроводники и диэлектрики. Характерным признаком проводников является наличие в них так называемых свободных носителей заряда, которыми являются электроны в металлах (проводники первого рода), ионы в электролитах (проводники второго рода), электроны и ионы в ионизованных газах и плазме. Под действием электростатического поля эти заряды способны перемещаться по проводникам и тем самым создавать электрический ток, т.е. поток зарядов того или иного знака.

Диэлектрики, состоящие из нейтральных атомов или молекул, практически не содержат свободных носителей заряда и потому плохо проводят электрический ток, т.е. являются в обычных условиях изоляторами.

В зависимости от химического состава и строения различают полярные и неполярные диэлектрики, а также ионные кристаллические диэлектрики и сегнетоэлектрики. Неполярные диэлектрики (к ним относятся Н2, О2, N2 и др.) - это такие диэлектрики, молекулы которых имеют симметричное строение, т.е. центры тяжести положительных и отрицательных зарядов в отсутствие внешнего электрического поля совпадают. Молекулы таких диэлектриков называются неполярными.

Под действием внешнего электростатического поля заряды неполярных молекул смещаются в противоположные стороны (положительные по полю, отрицательные против поля) и молекулы превращаются в диполь, следовательно, приобретают дипольный момент, величина которого пропорциональна напряженности поля.