Діелектрики в електричному полі
Діелектрики в електричному полі поводяться згідно своєю внутрішньою будовою. Їх ще називають непроводниками, оскільки, як відомо, вони представляють собою речовини, що не проводять практично електричний струм. У них не містяться вільні носії заряду, які були б здатні переміщатися всередині даного діелектрика.
Молекула - це найменша частинка речовини, яка зберігає його хімічні властивості. Вона ж, у свою чергу, сама складається з атомів з позитивно зарядженим ядром і негативно зарядженими електронами. Молекули в цілому є нейтральними. Як свідчить теорія ковалентних зв`язків, утворені в них одна або кілька пар електронів, стаючи для з`єднуються атомів загальними, забезпечують стійкість молекул.
Для кожного з типу зарядів - позитивних (ядер) і негативних (електронів) - існує точка, яка як би є для них «центром тяжіння» (електричним). Ці точки отримали назву полюсів молекули. У разі збігу в молекулі електричних центрів тяжіння різнойменних зарядів: позитивні і негативні - вона буде неполярной (яка не має дипольного моменту).
будова молекули може бути несиметричним, скажімо, в ній може бути два різнорідних атома, тоді в деякій мірі має статися зсув загальною пари електронів у напрямку одного з атомів. Зрозуміло, що в цьому випадку нерівномірний розподіл різнойменних зарядів (позитивних і негативних) всередині молекули призведе до розбіжностей їх електричних центрів тяжіння. Отриману молекулу називають полярної або володіє дипольним моментом.
Основною властивістю діелектриків є їхня здатність до поляризації.
Діелектрики в електричному полі поляризуються. Це означає, що в їх атомах електрони починають рухатися по витягнутих орбітах. В результаті одні їх поверхні виявляється негативно зарядженими, інші - позитивно. Таким чином виникає електричне поле в діелектриках, яке, відповідно, називають внутрішнім. Тобто на діелектрики одночасно впливають електричні поля (зовнішнє і внутрішнє), які при цьому протилежно спрямовані.
Результуюче електричне поле має напруженість, рівну різниці напруженостей більшого і меншого з полів. Треба відзначити, що напруженість поля в діелектрику, незалежно від його виду, завжди менше, ніж напруженість електричного зовнішнього поля, яке викликало його поляризацію.
Інтенсивність поляризації знаходиться в прямо пропорційній залежності від діелектричної проникності діелектрика. Чим вона менша, тим менш інтенсивно відбувається в діелектрику поляризація і тим сильніше в ньому електричне поле.
Заряди з`являються не тільки на поверхні, але і на кінцях діелектрика, але їх перехід при контакті з електродом неможливий, оскільки ізолятор притягається до електрода кулоновскими силами.
Діелектрики в електричному полі, якщо воно сильне і його напруженість можливо збільшувати, при певних значеннях напруженості почнуть пробиватися, тобто від атома почнуть відриватися електрони. Це призведе до процесу іонізації діелектриків, внаслідок чого вони стануть провідниками.
Величину напруженості зовнішнього поля, яка призводить до пробою діелектрика, називають її пробивної напруженістю. А відповідне максимальне напруження, при якому діелектрик пробивається - напругою пробою. Відомо ще одна назва граничного напруження - електрична міцність діелектрика.
Необхідно зауважити, що тільки діелектрики в електричному полі мають внутрішнє поле, якого в основному зникає, якщо знімається зовнішнє.
