4. Поляризація діелектриків. Основні фізичні і технічні параметри, які характе­ризують поляризацію.

Поляризація діелектриків є основною властивістю, класифікаційною ознакою діелектриків. За визначенням поляризація це стан речовини, який характеризується тим, що сумарний електричний момент, пов’язаний з обмеженим зміщенням зв'язаних зарядів або орієнтацією полярних молекул під дією електричного поля, для даного об'єму цієї речовини має значення, відмінне від нуля.

Таким чином слід відрізняти поляризацію як стан речовини і процес установ-лення цього стану, процес поляризації. Під дією поля зв’язані електричні заряди у діелектрику зміщуються у відповідності з напрямком сил, що на них діють. Характер поляризації визначається будовою частинок речовини.

5. Основні види та механізми поляризації, їхні особливості. Класифікація діелектриків за видами поляризації.

В залежності від типу зв'язаних зарядів у речовині, що поляризується, розрізняють такі види поляризації: електронна, іонна та дипольна, а в залежності від характеру зміщення – пружна та релаксаційна.

Крім трьох видів пружної поляризації виділяють також дипольно-релаксаційну, іонно-релаксаційну, електронно-релаксаційну та такі специфічні види поляризації як міграційна, спонтанна та електретна(?), які характерні для неоднорідних та активних діелектриків відповідно.

Електронна поляризація характерна для будь-якого діелектрика. Вона пов'язана з пружним зміщенням та деформацією електронних оболонок атомів та іонів.

Іонна поляризація зумовлена пружним зміщенням різнойменно заряджених іонів відносно стану рівноваги.

Дипольна поляризація в чистому вигляді спостерігається рідко і вносить незначний внесок у загальний електричний момент в області низьких температур. Здебільшого профіль залежності потенціальної енергії від кута повороту диполя не відповідає параболі, а тому дипольна поляризація в загальному випадку носить непружний характер.

Основною особливістю релаксаційного механізму поляризації є наявність двох рівноцінних з енергетичної точки зору розділених потенціальним бар'єром положень рівноваги для частинок, що приймають участь у цій поляризації, і термоактиваційний характер переходів з одного положення рівноваги в інше, що здійснюються за рахунок енергії теплових коливань.

Якщо частинки неполярні (атоми, іони, молекули з симетричною будовою?) і у відсутності електричного поля їхній електричний момент дорівнює нулю, то поляризація зведеться до деформації частинок внаслідок взаємного зміщення позитивно заряджених ядер і негативно заряджених електронних оболонок. В іонних діелектриках, крім електронної поляризації, має місце іонна поляризація, що пов’язана зі зміщенням іонів відносно рівноважного положення.

Полярні молекули можна вважати диполями з відмінним від нуля електричним моментом. В електричному полі, крім деформації просторової зарядової структури, молекули будуть піддаватися орієнтаційній дії пари сил, що діють на протилежно заряджені частини диполя.

Більшість діелектриків (за винятком сегнетоелектриків) характеризуються лі-нійною залежністю зміщення від напруженості електричного поля в діелектрику. В результаті поляризації на поверхні діелектрика з'являються не скомпенсовані зв'язані заряди і навколо нього виникає електричне поле. При знятті електричного поля діелектрик повертається в початковий стан.