С3. Шпора. Кол1. Гайса. Ел і Маг

v1.Page1

v1.1) Фізичний зміст вектора поляризації . Його зв’язок з об’ємною густиною зв’язаних зарядів.

v1.2) В чому полягає ідея дослідів Кавендіша?

v1.3) Що таке потенціал? Його зв’язок з Е .

v1.Page2

v1.3) Що таке потенціал? Його зв’язок з Е .

v1.4) Поверхнева густина зарядів на провідній кулі радіуса дорівнює Чому дорівнює тиск на поверхню кулі?

v1.6) Теорема Гаусса для вектора в діелектриках в інтегральній формі.

v1.5) Фізичний зміст ємнісних коефіцієнтів.

v1.

v1.Page3

v1.7) Що таке локальне поле і чим воно відрізняється від середнього макроскопічного поля в діелектрику?

v1.8) Як співвідносяться одиниці ємкості в системах одиниць СІ та CGSE?

v1.9) В чому полягає ідея методу електричних зображень?

v1.11) Записати умову потенціальності електричного поля в диференціальній формі.

v1.12) Сформулювати теорему Ірншоу.

v1.10) Записати граничні умови для вектора в системі метал-діелектрик.

v2.Page1

v2.1) Що характеризує дивергенція?

v2.2) Фізичний зміст потенціальних коефіцієнтів.

v2.3) Теорема Гаусса для вектора в диференціальній формі.

v2.4) В чому полягає метод Лорентца розрахунку локальних полів?

v2.5) Як співвідносяться одиниці напруженості в системах одиниць СІ та CGSE?

v2.6) Записати граничні умови для вектора в системі метал-діелектрик.

v2.7) Записати умову потенціальності електричного поля в інтегральній формі.

v2.8) Як відрізнити внесок в поляризованість речовини індукційного і орієнтаційного механізмів поляризації?

v2.Page2

v2.9) При якій умові заряд провідної кулі розташовується виключно на поверхні? (пояснити).

v2.10) Записати рівняння Пуассона для діелектриків.

v2.11) Фізичний зміст вектора поляризації і його зв’язок з поверхневою густиною зв’язаних зарядів .

v2.12) Записати повну систему рівнянь електростатичного поля в діелектриках.

v3.1) Фізичний зміст принципу суперпозиції і його математичне формулювання.

v3.2) Записати граничні умови для вектора в системі діелектрик-діелектрик.

v3.3) Поверхнева густина заряду рівномірно зарядженої провідної поверхні дорівнює Чому дорівнює тиск на поверхню?

v3.4) Чому дорівнює діелектрична проникність металів в статичному полі? (обґрунтувати).

v3.5) Чому дорівнює енергія взаємодії двох диполів з моментами і ?

v3.6) Що таке конденсатор? Що таке власна ємкість і взаємна ємність?

v3.7) Чому дорівнює потенціал нескінченно довгої рівномірно зарядженої нитки? (густина заряду ).

v3.8) Записати рівняння Пуассона для об’єму провідників.

v3.9) Записати теорему Гаусса для вектора в інтегральній формі.

v3.10) Що таке прямий і обернений п’єзоефект?

v3.11) Що таке спонтанна поляризованість та коерцитивна сила?

v3.12) Чому дорівнює сила і момент сил, що діють на диполь в однорідному полі ?

##1. Дослід Кулона. Закон Кулона

##2. Експериментальна перевірка закону Кулона. Теоретичне обґрунтування досліду Кавендиша.

##3. Вектор напруженості електростатичного поля. Принцип суперпозиції полів.

##5. Диференціальна форма запису теореми Гауса-Остроградського.

##6. Потенціальний характер електричного поля

##7. Інтегральне і диференціальне формулювання потенціальності електричного поля

##8. Скалярний потенціал, різниця потенціалів.

##9. Зв’язок між напруженістю електростатичного поля та потенціалом

##10. Рівняння Лапласа і Пуасона

##11. Провідники в електростатичному полі. Залежність напруженості поля від кривизни поверхні.

##12. Електростатичний генератор Ван-де-Граафа.

##13. Знаходження електричного потенціалу методом відображень

##14. Знаходження розподілу потенціалу методом функцій комплексної змінної.

##15. Електроємність, Конденсатори. Паралельне і послідовне з’єднання конденсаторів

##16. Енергія електричного поля, її локалізація в просторі.

##17. Зв'язок енергії електричного поля з пондеромоторними силами. Абсолютний вольтметр.

##18. Теорема Ірншоу.

##19. Електричний диполь. Поле диполя

##20. Сили що діють на диполь. Енергія диполя в електричному полі.

##21. Взаємна енергія двох диполів

##22.Тіпи поляризації. Вектор поляризації

##23. Поверхневі і об'ємні поляризаційні заряди, їх зв'язок з вектором поляризації.

##24. Електричне поле в діелектриках.

##25. Тензор діелектричної сприйнятливості

##26. Діелектр́ична проникність

##27. Сили, що діють на діелектрик в електричному полі.

##28. Вектор електричного зміщення. Диференціальне формулювання теореми ##Остроградського-Гауса для поля в

##29. Граничні умови для векторів напруженості електричного поля та вектора зміщення.

##30. Енергія електричного поля в діелектриках.

##31. Енергія діелектрика в зовнішньому електричному полі.

##32. Електронна поляризація газів.

##33. Теорія іонної поляризації газів.

##34. Теорія Ланжевена орієнтаційної поляризації газів з постійним дипольним моментом.

##35. Поляризація густих газів, рідин та твердих тіл. Поле Лоренца. Формула Лоренц-Лоренца.

##36. Клаузіуса — Моссотті формула

##37. Поляризаційна катастрофа

##38. Частотна залежність сумарної діелектричної проникності діелектриків

##39. Сегнетоелектрики. Сигнетоелектричні домени41. П’єзоелектричний ефект.

##40. Механізм виникнення спонтанної поляризації в сегнетоелектриках

##41. П’єзоелектричний ефект

##42.Піроелектрики. Електрети.

#1. Дослід Кулона. Закон Кулона

Кулон розробив куритильні ваги. Досліджуючи їх він відкрив закон взаємодії заряджених тіл. Суть його експерименту полягала в наступному. Два металічних шара заряджаються і взаємодіють. Нитка закручується. Заряд вимірюється в відносних одиницях. Сила пружності нитки урівноважує силу взаємодії шарів. По величині закручування нитки визначають силу взаємодії: при q2=const, r = const – F ~ q1. q1=const, r = const – F ~ q2, q1,q2 = const – F ~1/r². Отже сила . Де к – коефіцієнт, який залежить від обраної системи одиниць. В СГСЕ k = 1. В системі СІ .=8,85.10-12 Кл2/(Н.м2) – електрична стала вакууму.

#2. Експериментальна перевірка закону Кулона. Теоретичне обґрунтування досліду Кавендиша.

В законі Кулона важливу роль відіграє те, що сила обернено пропорційна квадрату відстані між зарядами. Якщо представити степінь відстані між тілами як 2+а, то характер взаємодії тіл буде залежати від величини а. Кавендиш за 15 років до відкриття закону Кулоном, відкрив аналогічний закон. За допомогою свого експерименту він визначив що |a|<0.02. Метод Кавендиша полягав у визначені заряду в об’ємі шуру та в подальшому визначені а.

До шару щільно примикає роздільна сферична оболонка, що складається з двох напівсфер. Системі надається заряд, а потім оболонку знімають. За законом Кулона заряд має розподілитися по поверхні оболонки. Після розмикання оболонки, досліджують заряд на шарі. Якщо закон кулона вірний, то заряд шару рівний 0. Якщо на шарі залишається заряд, то визначивши його ми визначимо величину а.

#3. Вектор напруженості електростатичного поля. Принцип суперпозиції полів.

Напруженість електричного поля - це векторна характеристика поля утвореного деяким зарядом в даній точці, рівна відношенню сили F, що діє на пробний заряд розміщений в цьому полі, до величини заряду. . По суті вектор - задає електричне поле, так як його величин змінюється від точки до точки. Розглянемо дію декількох полів на пробний заряд. Нехай заряд q1 діє на пробний заряд з силою , q2 з силою . Згідно з принципом суперпозиції . Сила F свідчить про наявність поля з напруженістю Е. Отже ,. Значить Вектор напруженості ел. поля підкоряється принципу суперпозиції.

#5. Диференціальна форма запису теореми Гауса-Остроградського.

Інтегральний запис даної теореми: . Але такий запис не дає визначити як зв’язаний потік ліній Е в точці з густиною поля в тій же точці. В диференціальній формі дана теорема відповідає одному з рівнянь Максвелла, і записується наступним чином:

В СІ , в СГСЕ . Ця теорема є наслідком закону Кулона.

#7. Інтегральне і диференціальне формулювання потенціальності електричного поля

На основі потенціальності електричного поля точкового заряду та принципу суперпозиції доводиться потенціальність довільного електричного поля. Математично це записується так: , де . Це так звана інтегральне формулювання потенціальності поля. Та нажаль воно незручне при використанні. На практиці phexyj використовувати диференцыальне формулювання. Нехай , де L1 I L2 різні шляхи між А і В. Цю рівність можна представити у вигляді , де L=L1+L2. Враховуючи формулу Стокса , маемо: , звідки rotЕ=0. Це є диференціальним формулюванням потенціальності поля.

#8. Скалярний потенціал, різниця потенціалів.

Оскільки робота не залежить від траєкторії руху, а залежить від початкової і кінцевої точок шляху, то її можна виразити через координати кінців траєкторії. Відомо що

rot grad = 0. Отже враховуючі rotЕ=0 маємо Е=-grad. Скалярна функція зв’язана з напруженістю даною формулою називається скалярним потенціалом.

Різниця потенціалів (напруга) – відношення роботи поля при перенесені пробного заряду до величини заряду. . Для електростатичного поля: .

#12. Електростатичний генератор Ван-де-Граафа.

Генератор Ван-де-Граафа – генератор високої напруги. Принцип роботи:

Простий генератор Ван де Граафа складається з діелектричної стрічки, що обертається на роликах, причому верхній ролик діелектричний, а нижній металевий і з'єднаний з землею. Один з кінців стрічки вставлений у металеву сферу . Два електроди у формі щіток знаходяться на невеликій відстані від стрічки зверху і знизу, причому один електрод з'єднаний з внутрішньою поверхнею сфери , а на інший електрод подається електричний потенціал порядку декількох кіловольт (для визначеності, позитивний щодо землі). Поблизу нижнього електрода повітря іонізується, що утворюються позитивні іони під дією сили Кулона рухаються до заземленого ролику і осідають на стрічці, завдяки чому частина стрічки, що рухається вгору, заряджається. Стрічка доставляє заряд всередину сфери , де він знімається щіткою завдяки тому, що всі заряди виштовхуються на поверхню сфери та потенціал її внутрішньої поверхні завжди дорівнює 0. Таким чином на зовнішній поверхні сфери накопичується електричний заряд. Можливість отримання високої напруги обмежена коронним розрядом, що виникають при іонізації повітря навколо сфери.

#17. Зв'язок енергії електричного поля з пондеромоторними силами. Абсолютний вольтметр.

Нехай речовина і поле розподілені рівномірно в просторі. Тоді при віртуальному зміщенні приріст енергії: . Припускаючи що всі заряди знаходяться в обмеженій області простору, будемо пренеосити на нескінченність обмежуючу їх поверхню S. З урахуванням теореми Гауса-Остроградського маємо: . Так як заряд залишається сталим маємо: . Якщо - об’ємна густина пондеромоторних сил, то .

#19. Електричний диполь. Поле диполя.

Диполь – сукупність рівних по величині , але протилежних за знаком двох точкових зарядів –q і +q здвинутих один відносно одного на деяку відстань. Потенціал електричного поля визначається за формулою

$\varphi = \frac{ \mathbf{d} \cdot \mathbf{r}}{r^3}$ , а його напруженість $\mathbf{E} = \frac{ 3 \mathbf{d} \cdot \mathbf{r}}{r^5} \mathbf{r} - \frac{\mathbf{d}}{r^3}$ ,

де $\mathbf{r}$ - це радіус-вектор точки, в якій визначається напруженість електричного поля.

#20. Сили що діють на диполь. Енергія диполя в електричному полі.

Елекричне поле намагається орієнтувати диполь вздовж силових ліній, сворюючи момент сили $\mathbf{M}$ , який дорівнює

$\mathbf{M} = \mathbf{d} \times \mathbf E$ .

Ця формула теж справедлива при умові, коли поле в межах системи зарядів однорідне. При умові, коли розміри системи зарядів набагато менші від характерної довжини, на якій міняється електичне поле, а загалом для атомів і молекул це справедливо навіть тоді, коли зовнішнє електричне поле - це поле електромагнітної хвилі у видимому діапазоні, енергія системи зарядів дуже простим чином виражається через дипольний момент.

$U = \sum_i q_i \mathbf{r}_i \cdot \mathbf{E} = \mathbf{d} \cdot \mathbf{E}$ .

#21. Взаємна енергія двох диполів

Енергія взаємодії двох диполів $\mathbf{d}_1$ і $\mathbf{d}_2$ задається формулою

$U = \frac{ 3 (\mathbf{d_1} \cdot \mathbf{r}) (\mathbf{d}_2 \cdot \mathbf{r})}{r^5} - \frac{\mathbf{d}_1 \cdot \mathbf{d}_2}{r^3}$ .

В залежності від взаємної орієнтації диполів відносно лінії, яка їх сполучає, диполі можуть як притягатися, так і відштовхуватися.

Осклільки взаємодія між диполями спадає доволі повільно, фізичні системи, які складаються із молекул із відмінним від нуля дипольним моментом дуже сильно зв'язані. Потрібно зазначити, що нейтральні атоми й молекули, які не мають власного дипольного моменту, здобувають дипольний момент у електричному полі. Такий дипольний момент називається наведеним

#22.Тіпи поляризації. Вектор поляризації.

Діелектрична поляризація — виникнення дипольного електричного моменту діелектрика, поміщеного у зовнішнє електричне поле; явище зміщення електричних зарядів діелектрика під впливом зовнішнього електричного поля зумовлює виникнення внутрішнього електричного поля з протилежним напрямком, наслідком чого є зменшення прикладеного поля. Вектор поляризації - наведений зовнішнім електричним полем дипольний момент одиниці об'єму речовини. Нормальну до поверхні складову вектора поляризації визначають, як

$P_n = \mathbf{P} \cdot \mathbf{n} = \sigma_{sur},$

де $\mathbf{n}$ - орт нормалі до поверхні.

P=ϭS L/V

Типи поляризації:

Электронна – зміщення електронних оболонок атомів під дією зовнішнього електоричного поля Ионна —зміщення вузлів кристалічної структури під дією зовнішнього електричного поля Дипольна — протікає з втратами на подолання сил зв’язку і внутрішнього тертя.

#23. Поверхневі і об'ємні поляризаційні заряди, їх зв'язок з вектором поляризації.

Розглянемо елемент dS поверхні всередині неполяризованого діелектрика. При поляризації крізь цю поверхню потече заряд рівний: dq=PdS. Тепер розглянемо деякий об’єм V. В результаті поляризації поверхню S, що обмежує об’єм V, перетинають заряди. В об’ємі виникає зв’язаний заряд, об’ємна густина якого . Запишемо закон збереження заряду в об’ємі V у вигляді: , застосовуючи теорему Гауса-Остроградського маємо: . Я кщо це виконується для будь-яких V, то (1). Таким чином в об’ємі зв’язані заряди виникають лише тоді, коли поляризованість Р змінюється від точки до точки.

На границі двох діелектриків виникає поверхневий заряд. Побудуємо на границі розділу циліндр з висотою h і площею основи S, і про інтегруємо обидві частини рівняння 1 по об’яму циліндра: , за теоремою Гауса-Остроградського: . Виберемо в якості додатньої нормалі до границі розділу направленц від першого діелектрико до другого. , звідки - поверхнева густина заряду на границі.

#26. Діелектр́ична прон́икність (діелектрична стала) середовища ε — безрозмірна величина, що характеризує ізоляційні властивості середовища. Вона показує, в скільки разів взаємодія між зарядами в однорідному середовищі менша ніж у вакуумі. При розгляді незмінних із часом електричних полів вводять поняття статичної діелектричної проникності. Статична діелектрична проникність встановлює зв'язок між вектором електричної індукції $\mathbf{D}$ й напруженістю елекричного поля $\mathbf{E}$ . Загалом напрямки цих векторів не співпадають, тож діелектрична проникність є тензорною величиною.

$\mathbf{D} = \hat{\varepsilon} \mathbf{E}$ .

Формула записана в системі СГС ^[1]. Для ізотропних середовищ, у яких немає виділеного напрямку, тензор діелектричної проникності має діагональну форму й характеризується одним характерним для середовища числом, який називають діелектричною сталою середовища.

#27. Сили, що діють на діелектрик в електричному полі.

Сила прикладена до діелектрика об’ємом dV, рівна сумі сил, що діють на диполі всередині об’єму. Тому (1). Величина - величина, що змінюється повільно. Тому визначення суми 1 зводиться до визначення . Отже об’ємна густина сили: . Враховуючі і , rotE=0, маємо: . Дана формула показує, що на елементарні об’єми діелектрика діють сили, які намагаються змістити ці об’єми в бук максимальної швидкості зростання модуля напруженості електричного поля.

#28. Вектор електричного зміщення. Диференціальне формулювання теореми Остроградського-Гауса для поля в

- теорема Гауса-Остроградського з урахуванням зв’язаних електронів. . Вектор називають вектором зміщення.

. За теоремою Гауса . Це є математичний запис електростатичної теореми Гауса.

#29. Граничні умови для векторів напруженості електричного поля та вектора зміщення.

Граничні умови для нормальної складової вектора D. , отже

, де - поверхнева густина заряду на границі (дов. аналогічно 23).

Граничні умови для тангенціальної складової вектора Е. Побудуємо поблизу границі розділу діелектриків замкнений контур. Через потенціальність електричного поля . Інтеграли поділянкам ВС і DA нескінченно малі, так як AB і CD розташовані нескінченно близько один до одного. Тому: . Це і є граничною умовою.

#31. Енергія діелектрика в зовнішньому електричному полі.

Нехай поле створюють нерухомі заряди. Параметри поля: Е0 та . Повна енергія поля рівна: . Тепер нехай цей простір заповнено діелектриком з . Поле зміниться, і його енергія . Значить енергія діелектрика розміщеного в зовншньмоу плі Е0:

Для тіла з в середовищі з : . Інтеграл береться по всьому об’єму тіла.

#32. Електронна поляризація газів.

При електронній поляризації під дією зовнішнього поля ядро атому зміщується відносно центру від’ємних зарядів, при цьому атом набуває дипольного моменту . Зміщення ядра припиняється, коли сили, які виникають при зміщенні, врівноважують електричні сили, які діють на заряди у зовнішньому полі. При цьому , де — поляризовність атому. Тоді вектор поляризації: отже, , де — концентрація атомів.

Припустимо, що електрон здійснює гармонічні коливання з власною частотою .

, якщо діє сила, то , Якщо нас цікавить статичний випадок, то не залежить від часу. Дія поля зводиться тоді до зміщення положення рівноваги на величину . Отже , тобто , тоді , Величину можна знайти експериментально, вивчаючи спектри поглинання і випромінення атомів.

#33. Теорія іонної поляризації газів.

Одержаний в питанні 32 результат можна застосувати до випадку іонної поляризації. Цей випадок реалізується для кристалів, у вузлах яких знаходяться додатні іони з масою і від’ємні з масою . Тоді статичне зміщення двох протилежно заряджених підграток буде:

, дипольний момент

В цій формулі — частота так званих оптичних коливань іонів у гратці, при яких додатні і від’ємні іони коливаються у протифазі, тобто відхиляються від положення рівноваги в протилежні сторони, — число пар додатних і від’ємних іонів в одиниці об’єму. Формула задовільно узгоджується з даними експериментів.

#34. Теорія Ланжевена орієнтаційної поляризації газів з постійним дипольним моментом.

Розглянемо газ, що складається з молекул, кожна з яких має постійний дипольний момент . Якщо поле відсутнє, то моменти молекул орієнтовані хаотично, середнє значення проекцій моменту всіх молекул на будь-яку вісь дорівнює нулю. Включення електричного поля приводить до того, що потенціальна енергія молекул буде мінімальною при орієнтації диполя за полем. Тепловий рух молекул перешкоджає такій орієнтації і намагається рівномірно розподілити молекули за напрямами їх дипольних моментів. В цій ситуації середнє значення проекції дипольного моменту буде відрізнятися від нуля і рівна , де - функція Ланжевена. Використовуючі дану функцію можна отримати: .

#35. Поляризація густих газів, рідин та твердих тіл. Поле Лоренца. Формула Лоренц-Лоренца.

В густих газах потрібно враховувати різну орієнтацію дипольних моментів, що залежить від взаємодії між диполями, відмінність локального поля від зовнішнього. Враховуючі, що напруженість локального поля набагато менше напруженості поля насичення маємо: . Враховуючі , маємо: , звідки .

Поле Лоренца – локальне поле що складається з зовнішнього поля Е та додаткового поля Е’обумовленого взаємодією диполів. .

Формула Лоренц-Лоренца зв’язує показник заломлення речовини з електричною поляризованістю. - формула Лоренц-Лоренца. - електрична поляризованісь.

#36. Клаузіуса — Моссотті формула виражає залежніть статичної діелектричної проникливості e неполярного діелектрика від поляризованості aйого молекул, атомів або іонів і від їх числа N в 1 см³ : (1). Часто К. записують у вигляді

(2), де М — молекулярна маса речовини, r — его густина, N_A — Авогадро число. Праву частину (2) інколи називають молекулярною поляризацією.

#37. Поляризаційна катастрофа.

Розглянемо еволюцію діелектрика з пониженням температури. Нехай при великій температурі поляризованість мала. Діелектрична проникність (1), де , - постійна порядку одиниці, N – кількість комірок в системі. При високій температурі . З пониженням температури, поляризованість зростає, і при деякій температурі Тс, знаменник 1 перетворюється в нуль, а значення діелектричної проникності прямує до нескінченості. Це явище називається поляризаційною катастрофою: нескінченно мале поле викликає нескінченно велику поляризацію зразка.

#38. Частотна залежність сумарної діелектричної проникності діелектриків.

Центр мас від’ємного заряду знаходиться в центрі комірки. При розміщені центру мас доданого заряду справа або зліва, виникає дипольний момент. Середнє значення компоненти дипольного моменту: , звідки .

В області низьких частот в ε(ω) дають внесок всі три вкладу в поляризованого. Зі зростанням частоти орієнтаційний внесок у поляризованість стає несуттєвим. Це відбувається при частотах ω ~ . У області частот поведінка ε(ω) визначається двома деформаційними вкладами в поляризацію. При основний внесок у ε(ω) пов'язаний тільки з електронної поляризуємістю. Відповідне значення ε часто позначають як . ( - час релаксації)

#39. Сегнетоелектрики. Сигнетоелектричні домени.

Сегнетоелектрика ми називають полярні діелектрики, які в деякому інтервалі температур спонтанно поляризуються. При деякій температурі Тк сегнетоелектрик втрачає свої властивості і перетворюється в звичайний полярний діелектрик. Ця температура називається температурою Кюрі. Сегнетоелектрики мають дуже велику відносну діелектричну проникність(порядку 10000).

Через спонтанну поляризацію сегнетоелектрики знаходяться в енергетично невигідному стані. Система намагається перейти в стан, в якому буде присутня спонтанна поляризація, а енергія поля буде мінімальною. Система бауде ділитися на області зі спонтанною поляризацією, які називаються домени. Через присутність поверхневої енергії на границі двох доменів, мінімальні розміри доменів чітко фіксовані.

#40. Механізм виникнення спонтанної поляризації в сегнетоелектриках

Сильна взаємодія між дипольними моментами молекул сегенотоелекрика може призвести до появи скінченої величини Р при відсутності поля Е. Тобто при сильній взаємодії між дипольними моментами виника спонтанн поляризація. Так як постійні дипольні моменти набагато більше ніж індуковані, сегнетоелектричний стан характеризується високою діелектричною проникністю.

#41. П’єзоелектричний ефект.

На поверхні кристалів деяких речовин, при деформації виникають електричні заряди. Такі кристали називають п○єзоелектриками. П’єзоелектриками можуть бути лише ті кристали що не мають осей симетрії. Також це обов’язково повинні бути іонні кристали, щоб при деформації решітка з позитивних іонів зміщувалася інакше ніж решітка з негативних. Між різнозарядженими гранями кристала виникає різниця потенціалів. Існує декілька типів п’єзоефекту, зокрема поперечний та повздовжний. При появі зарядів на гранях перпендикулярних до полярної осі, при деформації вздовж цієї осі називають повздовжним п’єзоефектом. Але появу зарядів на тих же гранях можна стискаючи або розтягуючи кристал перпендикулярно до полярної осі. Цей тип п’єзоефекту називають поперечним. Також існує таке явище як обернений п’єзоефект. Він полягає в деформації кристала при наявності зовнішнього електричного поля.

#42.Піроелектрики. Електрети.

В деяких п’єзоелектриках решітка додатніх іонів є зміщеною відносно решітки від’ємних іонів в стані термодинамічної рівноваги, через що такі кристали є поляризованими за відсутності зовнішнього електричного поля. Їх називають піроелектриками. В них наявна спонтанна поляризація, але часто вона маскується наявністю вільних поверхневих зарядів, що осідають під дією електричного поля, викликаного спонтанною поляризацією. Але якщо змінити температуру, відбувається зміщення іонних решіток відносно одна одної, через що змінюється спонтанна поляризованість і на поверхні з’являються електричні заряди. Виникнення цих зарядів називають прямим піроефектом. Існує також обернений піроефект: зміна електричноо поля в адіобатно ізольованому піроелектрику супроводжується зміною температури. Кожен піроелектри є п’єзоелектриком, але не кожен п’єзоелектрик – піроелектрик. Електрети - речовини, які здатні впродовж тривалого часу втримувати наведену поляризацію.

Електрети - аморфні речовини, до складу яких входять полярні молекули, наприклад, суміш воску й смоли. Якщо розплавити таку суміш і помістити її в дуже сильне електричне поле, а потім дати затверднути в такому стані, поляризація зберігатиметься протягом днів. Проте з часом повільні процеси релаксації призведуть до хаотизації орієнтації полярних молекул, і електричний момент поволі зникне.