Поляризованность от напряженности поля для сегнетоэлектриков

Другие предметы Колледж Сегнетоэлектрики поляризованность напряжённость поля сегнетоэлектрики электрические свойства материалы электростатика колледж электротехническое материаловедение Новый

Поляризованность сегнетоэлектриков и её зависимость от напряженности электрического поля - это важный аспект в изучении электрических свойств материалов. Сегнетоэлектрики - это материалы, которые проявляют электрическую поляризацию под воздействием внешнего электрического поля. Давайте рассмотрим этот процесс подробнее.

1. Понимание поляризованности и напряженности поля

• Поляризованность (P) - это мера того, насколько материал поляризован под воздействием электрического поля. Она определяется как отношение дипольного момента на единицу объема материала.
• Напряженность электрического поля (E) - это векторная величина, характеризующая силу электрического поля в заданной точке пространства. Она измеряется в вольтах на метр (В/м).

2. Поведение сегнетоэлектриков под действием электрического поля

Сегнетоэлектрики обладают свойством изменять свою поляризацию при изменении напряженности электрического поля. Это происходит благодаря наличию в их структуре полярных молекул или ионов, которые могут ориентироваться в направлении поля.

3. Основные этапы процесса поляризации

1. Применение внешнего поля: Когда на сегнетоэлектрик воздействует внешнее электрическое поле, молекулы начинают ориентироваться в направлении этого поля.
2. Изменение поляризации: По мере увеличения напряженности поля, поляризация материала возрастает, что приводит к увеличению поляризованности.
3. Насыщение поляризации: При достижении определённого уровня напряженности поля, поляризация может достичь своего максимума, и дальнейшее увеличение напряженности не будет приводить к значительному увеличению поляризованности. Это явление называется насыщением.

4. Математическая зависимость

В общем случае, зависимость поляризованности от напряженности электрического поля может быть описана линейной зависимостью в малых полях, а в больших полях - нелинейной. Это можно представить следующим образом:

• Для малых значений E: P = ε0 * χ * E, где χ - электрическая восприимчивость материала.
• Для больших значений E: P может зависеть от E по более сложным законам, включая термины высших порядков.

5. Заключение

Понимание зависимости поляризованности от напряженности электрического поля для сегнетоэлектриков имеет важное значение для применения этих материалов в различных устройствах, таких как конденсаторы, сенсоры и другие электронные компоненты. Изучение этой зависимости помогает в разработке новых технологий и улучшении существующих.