полярные и неполярные диэлектрики

Ответ от Ѐахмон Рахим[гуру]
Диэлектрик называется неполярным (неполярный диэлектрик) , если электроны атомов в его молекулах расположены симметрично относительно ядер (H2, O2, CCl4 и др.). В таких молекулах центры тяжести положительных и отрицательных зарядов совпадают в отсутствие внешнего электрического поля (l = 0) и дипольный момент pe молекулы равен нулю. Если неполярный диэлектрик помещен во внешнее электрическое поле, то происходит деформация электронных оболочек в атомах (молекулах) и центры тяжести положительных и отрицательных зарядов смещаются друг относительно друга (l№0). В молекуле (атоме) диэлектрика возникает индуцированный (наведенный) дипольный электрический момент, пропорциональный напряженности Е электрического поля: pe=e0aE, (в СИ); pe=aE, (в СГСЭ) где a - коэффициент поляризуемости (поляризуемость) молекулы (атома) ;
e0=8.85Ч10-12 Ф/м - электрическая постоянная в СИ. Поляризуемость молекулы зависит только от объема молекулы. Существенно, что a не зависит от температуры. Тепловое движение молекул неполярных диэлектриков не сказывается на возникновении индуцированных дипольных моментов. Молекулы с такими дипольными моментами подобны квазиупругим (индуцированным) диполям. Полярным диэлектриком называется такой диэлектрик, молекулы (атомы) которого имеют электроны, расположенные несимметрично относительно своих ядер (H2O, HCl, NH3, CH3Cl и др.). В таких молекулах центры тяжести положительных и отрицательных зарядов не совпадают, находясь, практически, на постоянном расстоянии l друг от друга. Молекулы полярных диэлектриков по своим электрическим свойствам подобны жестким диполям, у которых имеется постоянный дипольный момент: pe=const.
Жесткий диполь, помещенный в однородное внешнее электростатическое поле, испытывает действие пары сил с моментом М равным: М=[рeЕ] .
Момент пары М направлен перпендикулярно к плоскости, проходящей через векторы pe и E, причем из конца М вращение от pe к E по кратчайшему пути видно происходящим против часовой стрелки. В реальных молекулах полярных диэлектриков помимо поворота осей диполей вдоль поля происходит деформация молекул, и в них создается некоторый индуцированный дипольный момент. Если полярный диэлектрик не находится во внешнем электрическом поле, то в результате хаотического теплового движения молекул векторы их дипольных моментов ориентированы хаотически. Поэтому в любом физически бесконечно малом объеме DV сумма дипольных моментов всех молекул равна нулю. (При этом DV>>v0, где v0 - объем одной молекулы, и в объеме DV содержится весьма большое число молекул). В неполярном диэлектрике, не находящемся во внешнем электрическом поле, вообще не могут возникнуть дипольные индуцированные моменты молекул. При внесении диэлектрика во внешнее электрическое поле происходит поляризация диэлектрика, состоящая в том, что в любом элементарном объеме DV возникает суммарный дипольный момент молекул, отличный от нуля. Диэлектрик, который находится в таком состоянии, называется поляризованным (поляризованный диэлектрик).