Диполь в электростатическом поле

а) Однородное поле - диполь разворачивается вдоль силовых линий.

Пусть в пространстве имеется однородное электрическое поле, напряжённость поля . Диполь расположен под углом α к силовым линиям поля. Сила, с которой поле действует на диполь так как . Но момент пары сил . Выразим этот момент относительно любой оси, перпендикулярной плоскости рисунка, например, оси z, проходящей через отрицательный полюс диполя:

б) Неоднородное поле

В этом случае , диполь не только разворачивается вдоль силовых линий, но и втягивается в область более сильного поля. Равнодействующая

При этом возникает вращающий момент М, создаваемый парой сил. Когда диполь оказывается ориентирован вдоль Е (вектора напряженности), это векторное произведение равно нулю, и вращающего момента не возникает.

Энергия диполя в электрическом поле

Рассмотрим диполь в однородном электрическом поле. Потенциальная

энергия диполя:

Так как , из этого выражения получается, что -

График зависимости потенциальной энергии диполя от угла между дипольным моментом и напряжённостью электрического поля представлен на рисунке. Диполь находится в положении равновесия при F=0, т. е. в точках экстремума потенциальной энергии:

α = 0 – устойчивое равновесие;α = π – неустойчивое равновесие.

Электрическое поле в веществе. Диэлектрики. Типы диэлектриков. Электронная и ориентационная поляризации. Вектор поляризации и его связь с поверхностными и объемными связанными зарядами. Теорема Остроградского-Гаусса для вектора Р.

Проводники – вещества, имеющие свободные заряды – заряженные частицы, свободно перемещающиеся по образцу. Диэлектрики – вещества, в которых заряженные частицы связаны в пределах молекул и могут перемещаться под действием внешнего поля только на расстояния не более межмолекулярных.Любой диэлектрик можно превратить в проводник, т. е. пробить.