विद्युत क्षेत्र में ढांकता हुआ कंडक्टर के रूप में व्यवहार नहीं करता है, हालांकि उनके पास कुछ सामान्य है। ढांकता हुआ कंडक्टर से भिन्न होता है जिसमें उनके पास शुल्क के मुक्त चार्जर नहीं होते हैं। फिर भी, वे वहां हैं, लेकिन बहुत छोटी मात्रा में। कंडक्टर में, आरोपों के ऐसे वाहक क्रिस्टल धातु ग्रिड के साथ स्वतंत्र रूप से चलने वाले इलेक्ट्रॉनों होते हैं। लेकिन ढांकतादों में, इलेक्ट्रॉन अपने परमाणुओं से दृढ़ता से जुड़े हुए हैं और स्वतंत्र रूप से स्थानांतरित नहीं हो सकते हैं।

विद्युत क्षेत्र में ढांकता हुआ करते समय, यह विद्युतीकरण के साथ-साथ कंडक्टर में भी आता है। ढांकता हुआ के बीच का अंतर यह है कि इलेक्ट्रॉनों को वॉल्यूम में स्थानांतरित नहीं किया जा सकता क्योंकि यह कंडक्टर में होता है। लेकिन बाहरी की कार्रवाई के तहत बिजली क्षेत्र ढांकता हुआ पदार्थ अणुओं के अंदर, कुछ चार्ज शिफ्ट प्रकट होता है। क्षेत्र की दिशा के साथ सकारात्मक बदलाव, और इसके खिलाफ नकारात्मक। नतीजतन, सतह को एक निश्चित शुल्क प्राप्त होता है। विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत ढांकता हुआ की सतह पर चार्ज की शिक्षा की प्रक्रिया कहा जाता है डाइलेक्ट्रिक का ध्रुवीकरण.

सभी डाइलेक्ट्रिक में विभाजित हैं दो श्रेणियां। पहली श्रेणी से संबंधित ढांकतादों में अणु होते हैं जो बाहरी विद्युत क्षेत्र फॉर्म डिप्लोल्स की अनुपस्थिति में भी हैं। उन्हें बुलाया जाता है ध्रुवीय । ध्रुवीय डाइलेक्ट्रिक्स में पानी अमोनिया एसीटोन और ईथर शामिल हैं। इस तरह के ढांकताजों की डिप्लोल्स गर्मी आंदोलन के कारण अराजक हैं। और, इसके फलस्वरूप, इस तरह के पदार्थ की सतह पर चार्ज शून्य है।

लेकिन जब इसे बाहरी विद्युत क्षेत्र में पेश किया जाता है, तो डीपोल वहाँ एक अणु क्षेत्र के साथ घूमना चाहता है। यह पता चला है कि पिछले द्विध्रुव का सकारात्मक प्रभार नकारात्मक नकारात्मक दिखता है। नतीजतन, वे एक दूसरे की क्षतिपूर्ति करते हैं। लेकिन सतह के पास स्थित डिप्लोल्स एक जोड़े नहीं है। इस प्रकार, सामग्री की सतह पर असंगत संबंधित शुल्क बनते हैं। एक तरफ दूसरे नकारात्मक के साथ सकारात्मक। लेकिन यह अणुओं के थर्मल आंदोलन को रोकता है।

चित्रा 1 - ध्रुवीय ढांकता हुआ ध्रुवीकरण

द्विभाषियों की दूसरी श्रेणी वे हैं जिनमें अणु के अंदर सकारात्मक और नकारात्मक शुल्क हैं। लेकिन वे एक-दूसरे के बहुत करीब हैं कि उनके प्रभाव परस्पर मुआवजा दिया जाता है। लेकिन चार्ज क्षेत्र में इस तरह के अणु को कुछ दूरी के लिए दिखाया जाएगा। इस प्रकार, द्विध्रुवीय बनता है। ऐसे अणुओं पर थर्मल गति को प्रभावित नहीं करते हैं और इसलिए, उनमें ध्रुवीकरण तापमान पर निर्भर नहीं करता है।

चित्रा 2 - गैर-ध्रुवीय डाइलेक्ट्रिक का ध्रुवीकरण

कंडक्टरों में प्रेरित आरोपों के विरोध में, ढांकतादों की सतह पर शुल्क, सतह से अलग नहीं किया जा सकता है। विद्युत क्षेत्र को हटाते समय, ध्रुवीकरण गायब हो जाएगा। पदार्थों की मात्रा में फिर से पुनर्वितरित होते हैं।

क्षेत्र की तीव्रता को असीम रूप से बढ़ाया नहीं जा सकता है। चूंकि निश्चित रूप से शुल्कों को इतना दिखाया जाएगा कि सामग्री में संरचनात्मक परिवर्तन तब होता है, बस बोलते हुए, ढांकता हुआ नमूना। इस मामले में, यह अपने इन्सुलेट गुणों को खो देता है।

हालांकि, यह जोर दिया जाना चाहिए कि एक बंद खोखले कंडक्टर केवल बाहरी शुल्क और क्षेत्रों से खुद के भीतर गुहा को ढालता है। यदि आप गुहा के अंदर शुल्क लेते हैं, तो विद्युत क्षेत्र वहां दिखाई देता है (इस तथ्य के बावजूद कि कंडक्टर में ही फ़ील्ड अभी भी शून्य होना चाहिए)।

जहां एस प्रेरित शुल्कों का अवशोषण है (हम मानते हैं कि कंडक्टर आम तौर पर असंचन होता है)।

अभ्यास में, निम्नलिखित कार्य को हल करना आवश्यक है। कोई भी बाहरी क्षेत्र दिया जाता है। यह निर्दिष्ट रूप के कंडक्टर को पेश करता है। उस पर प्रेरित शुल्कों के वितरण को ढूंढना आवश्यक है और उन कंडक्टर के बाहर कुल क्षेत्र में परिवर्तन जो वे नेतृत्व करते हैं। किसी दिए गए कंडक्टर क्षमता पर शुल्क की घनत्व वक्रता सतह द्वारा निर्धारित की जाती है: एस सकारात्मक वक्रता (उभार) में वृद्धि के साथ बढ़ रही है और नकारात्मक वक्रता (अवधारणा) में वृद्धि के साथ घट जाती है।

यदि कंडक्टर की सतह में अवसाद और उभार हैं, तो कंडक्टर की सतह के विभिन्न बिंदुओं में आरोपों की सतह घनत्व अलग-अलग होगा। जहां एक उभार है, खासकर बिंदु, शुल्क की घनत्व एक buptine की तुलना में अधिक होगा जहां एक buptine है (चित्र 2.6 देखें)।

अंजीर। 2.6। जटिल आकार के कंडक्टर की सतह पर शुल्क का वितरण

चित्रा 2.7 में, अनुभव सतह पर और कंडक्टर की मात्रा में शुल्क के वितरण का अध्ययन करने के लिए दिखाया गया है। आवेश यह कंडक्टर की सतह पर वितरित किया जाता है, न कि इसकी मात्रा में। यह एक धातु के कटोरे और दो गोलार्द्धों का उपयोग करके प्रदर्शित किया जाता है, जो घिरा हुआ हो सकता है। चार्ज संदेश के बाद, इलेक्ट्रोमीटर अपनी सतह पर चार्ज की उपस्थिति दिखाता है। यदि आप गेंद को दो गोलार्द्धों से बने किसी अन्य गेंद पर स्पर्श करते हैं, तो चार्ज दोनों गेंदों के बीच वितरित किया जाता है। यदि आप गोलार्द्धों के अंदर एक चार्ज की गेंद को बंद कर देते हैं, तो गेंद से पूरा चार्ज गोलार्द्ध में बहता है, और उनके उद्घाटन के बाद, इलेक्ट्रोमा गेंद पर अवशिष्ट चार्ज की अनुपस्थिति दिखाता है।

जटिल रूप की सतह पर शुल्क की घनत्व इसकी सतह के विभिन्न बिंदुओं में अलग है: सतह की वक्रता जितनी अधिक होगी, चार्ज की घनत्व जितनी अधिक होगी। आइए जटिल आकार के कंडक्टर की सतह के विभिन्न हिस्सों की परीक्षण धातु की गेंद को स्पर्श करें जिसमें बेलनाकार और दो शंकुधारी सतहों और फिर इलेक्ट्रोकर के संपर्क शामिल हैं। इस मामले में, एक अवतल शरीर के हिस्से की गेंद को छूने के बाद इलेक्ट्रोमोमीटर तीर विचलन की लगभग एक पूर्ण अनुपस्थिति है, बेलनाकार भाग के स्पर्श के बाद एक छोटा विचलन और अधिकतम - जब शरीर के उत्तल हिस्से के आईजीई को छुआ जाता है ।

ढांकता हुआ में विद्युत क्षेत्र

§1 कंडक्टर और ढांकता हुआ। ध्रुवीय और गैर-ध्रुवीय अणु। आयनिक क्रिस्टल। नि: शुल्क और संबंधित शुल्क। ध्रुवीकरण के प्रकार।

• कंडक्टर और ढांकता हुआ लावण देखते हैं। 1 इलेक्ट्रोस्टैटिक्स द्वारा।
• ढांकता हुआ प्रकार।

ढांकता हुआ अणु, किसी भी अन्य पदार्थ के अणु की तरह, विद्युत रूप से तटस्थ है। इसका मतलब है कि इलेक्ट्रॉनों का कुल नकारात्मक चार्ज नाभिक के कुल सकारात्मक प्रभार के बराबर है।

यदि सकारात्मक और नकारात्मक शुल्क के गुरुत्वाकर्षण के बाहरी विद्युत क्षेत्र केंद्रों की अनुपस्थिति में अणु, यानी, अणु का द्विध्रुवीय क्षण है, तो ऐसे अणुओं को बुलाया जाता है नोटर। इनमें अणु शामिल हैंएच 2, ओ 2, एन 2।

अणु कि गुरुत्वाकर्षण के बाहरी क्षेत्र के केंद्रों की अनुपस्थिति में सकारात्मक और नकारात्मक प्रभार संयोग न करें, यानी, एक डीपोल पल है, जिसे बुलाया जाता है ध्रुवीय। इसमे शामिल हैएच 2 ओ, सीओ, एनएच, एचसीएल, सो 4, आदि

आयनिक क्रिस्टल (एनएसीएल, केबीआर, केसीएल ) एक क्रिस्टलीय संरचना है। स्थानिक जाली के नोड्स में विभिन्न पात्रों के वैकल्पिक आयनों के साथ स्थित हैं। आयनिक क्रिस्टल में, व्यक्तिगत अणुओं को अलग नहीं किया जा सकता है। उन्हें दो सब्लैटिसिका की प्रणाली के रूप में माना जाना चाहिए - सकारात्मक और नकारात्मक।

क्रिस्टल ग्रिल

• ध्रुवीकरण के प्रकार।

ध्रुवीकरण डाइलेक्ट्रिक को डिप्लोल्स के क्षेत्र द्वारा उन्मुख विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में डिपोल्स या उपस्थिति की प्रक्रिया कहा जाता है।

(ढांकता हुआ में द्विध्रुव क्षण की उपस्थिति कहा जाता है ध्रुवीकरण)

ध्रुवीकरण के परिणामस्वरूप, अणु एक द्विध्रुवीय पल प्राप्त करता है, जिसका मूल्य क्षेत्र के आनुपातिक है

जहां α अणु की ध्रुवीकरण है (अणु के "प्रतिक्रिया" को विद्युत क्षेत्र में चिह्नित करता है)। Α - एक परमाणु या आयन की विशेषताएं।

एक परिमाण के रूप में ढांकता हुआ ध्रुवीकरण की डिग्री की विशेषता है, वेक्टर लिया जाता है। ध्रुवीकरण- मात्रा की डीपोल पल इकाई (या डीपोल पल की घनत्व)

जहां - एक ही अणु का द्विध्रुव क्षण, - मात्रा का कुल डीपोल पलवी.

तीन प्रकार के ढेर समूह तीन प्रकार के ध्रुवीकरण के अनुरूप हैं

आयन ध्रुवीकरण - क्षेत्र के साथ सकारात्मक आयनों के सब्लैटिस के विस्थापन के कारण आयनिक क्रिस्टल में द्विध्रुवीय क्षण की घटना, और नकारात्मक - क्षेत्र के खिलाफ।

• अभिविन्यास (डीपोल) ध्रुवीकरण - क्षेत्र की दिशा में अणुओं के द्विध्रुव क्षणों के अभिविन्यास के कारण ध्रुवीय अणुओं के साथ एक ढांकता हुआ क्षण की घटना।

• नि: शुल्क और संबंधित शुल्क

शुल्क जो कि बाहरी विद्युत क्षेत्र को लागू करते समय कंडक्टर के माध्यम से स्वतंत्र रूप से स्थानांतरित हो सकता है, और क्रिस्टल जाली के आयनों से जुड़े नहीं हैं, जिन्हें कहा जाता है नि: शुल्क.

अणु में शामिल शुल्क, जो बाहरी क्षेत्र की कार्रवाई के तहत केवल अपने संतुलन की स्थिति से थोड़ा सा स्थानांतरित होता है, और अणु की सीमाओं को छोड़ नहीं सकता है जुड़े हुए.

Dielectric में §2 फील्ड ताकत।

आइसोट्रोपिक डाइलेक्ट्रिक्स में, ध्रुवीकरण वेक्टर रैखिक रूप से क्षेत्र की ताकत पर निर्भर करता है

कहाँ χ - डाइलेक्ट्रिक धारणा पदार्थ, दिखाता है कि डाइलेक्ट्रिक बाहरी विद्युत क्षेत्र में कैसे प्रतिक्रिया करता है (मानता है)।

α एक अलग अणु (आयन) की विशेषताओं है, χ - पूरे ढांकता हुआ की विशेषताओं, यानी, पूरी तरह से पदार्थ की विशेषताओं। χ कमजोर क्षेत्रों में दोनों पर निर्भर नहीं है। χ - आयाम रहित मूल्य

यदि एक फ्लैट संधारित्र की प्लेटों के बीच ढांकता हुआ की एक परत है, तो ध्रुवीकरण के परिणामस्वरूप, ढांकता हुआ में सकारात्मक शुल्क क्षेत्र के साथ दिखाया जाएगा, और नकारात्मक - क्षेत्र के खिलाफ, और दाहिने चेहरे पर (आकृति में) सकारात्मक और बाईं अनाज पर अतिरिक्त होगा - सतह घनत्व + σ 'और -σ' के साथ अतिरिक्त नकारात्मक शुल्क। ये शुल्क ढांकता हुआ प्लेट के अंदर एक सजातीय क्षेत्र बनाएंगे, जो गॉस प्रमेय द्वारा तनाव के बराबर है

जहां - संबंधित शुल्क की सतह घनत्व।

एक ढांकता हुआ। बाहरी क्षेत्र और आंतरिक एक दूसरे के प्रति निर्देशित होते हैं, इसलिए, ढांकता हुआ के अंदर

एक ढांकता हुआ।

हम संबंधित शुल्कों की सतह घनत्व को परिभाषित करते हैं। पूर्ण डीपोल पल प्लेट ढांकता हुआ

कहा पे एस - प्लेट के किनारे का क्षेत्र,डी- उसकी मोटाई। दूसरी ओर, पूर्ण डीपोल पल बराबर है

डाइलेक्ट्रिक्स कॉल निकायों जो प्रवाहकीय नहीं हैंवर्तमान वर्तमान।

"ढांकता हुआ" शब्द को एम फैराडे द्वारा प्रस्तुत किया गया था ताकि पदार्थों को नामित किया गया था जिसके माध्यम से विद्युत क्षेत्र मेट्रेट करते थे, धातुओं के विपरीत, जिसमें कोई इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र नहीं होता है। ढांकताकारियों में सॉलिड बॉडी, जैसे कि इबोनाइट, चीनी मिट्टी के बरतन, और तरल पदार्थ (उदाहरण के लिए, साफ पानी) और गैसों शामिल हैं।

जब यह बदलता है बाहरी परिस्थितियां (हीटिंग, आयनकारी विकिरण के संपर्क में, आदि) ढांकता हुआ किया जा सकता है। विद्युत क्षेत्र में रखे जाने पर ढांकता हुआ राज्य में परिवर्तन को आणविक रखरखाव द्वारा समझाया जा सकता है। सशर्त रूप से ढांकता हुआ तीन ग्रेड आवंटित करें: 1) ध्रुवीय;2) गैर-ध्रुवीय;3) क्रिस्टल

प्रथम श्रेणी ऐसे पदार्थों से संबंधित है जैसे कि पानी, नाइट्रोबेंज़ेन इत्यादि। इन ढांकता हुआ के अणु सममित नहीं हैं, उनके सकारात्मक और नकारात्मक शुल्कों के "बड़े पैमाने पर केंद्र" नहीं हैं, इसलिए इस तरह के अणुओं के मामले में भी एक विद्युत द्विधारा पल होता है जब कोई विद्युत क्षेत्र नहीं है।

अंजीर में। 12.1 9 स्केमेटिक रूप से हाइड्रोक्लोरिक एसिड अणुओं को दिखाता है ( लेकिन अ) और पानी (बी)और बहस में संबंधित द्विध्रुवीय क्षण 1. (1 देबू (डी) - अणुओं के द्विध्रुवीय क्षण की सिस्टम इकाई से बाहर: 1 डी \u003d 3.33564 10 -30 केएल एम।)

एक विद्युत क्षेत्र की अनुपस्थिति में, अणुओं के द्विध्रुवीय क्षण उन्मुख अराजक हैं (चित्र 12.20, ए) और सभी के क्षणों का वेक्टर योग एनअणु शून्य है:

यदि ढांकता हुआ एक विद्युत क्षेत्र में रखा जाता है, तो अणुओं के द्विध्रुवीय क्षण मैदान के साथ नेविगेट करना चाहते हैं (चित्र 12.20, बी)हालांकि, पूर्ण अभिविन्यास आणविक-थर्मल अराजक आंदोलन के कारण नहीं होगा। इस मामले में

ढांकता हुआ के दूसरे वर्ग में पदार्थों में पदार्थ शामिल हैं (उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, आदि), जिनके अणुओं में विद्युत क्षेत्र की अनुपस्थिति में द्विध्रुवीय क्षण नहीं होते हैं। ऐसे अणुओं में, इलेक्ट्रॉनों और नाभिक के आरोप शामिल हैं ताकि सकारात्मक और नकारात्मक शुल्क के "द्रव्यमान के केंद्र" हो सकें। यदि एक गैर-ध्रुवीय अणु को एक विद्युत क्षेत्र में रखा जाता है, तो बहु-तरफा शुल्क विपरीत पक्षों में थोड़ा दिखाया जाएगा और अणु में एक द्विध्रुवीय क्षण होगा। अंजीर में। 12.21 एक क्षेत्र की अनुपस्थिति में ऐसे ढांकता हुआ अणुओं को दिखाए गए मंडलियों के रूप में स्केमेटिक रूप से

(लेकिन अ) और जब क्षेत्र लागू होता है

(बी) (मंडलियों में तीर आण्विक के द्विध्रुवीय क्षणों का मतलब है)।

तीसरी कक्षा क्रिस्टलीय ढांकता हुआ है (उदाहरण के लिए, एनएसीएल), जिसमें से ग्रिल सकारात्मक और नकारात्मक आयन होते हैं। इस तरह के एक ढांकता को योजनाबद्ध रूप से दो "सब्लैटिस" के संयोजन के रूप में माना जा सकता है, जिनमें से एक सकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है, दूसरा नकारात्मक है। क्षेत्र की अनुपस्थिति में, सब्लैटिस सममित रूप से स्थित है और इस तरह के ढांकता हुआ का कुल विद्युत क्षण शून्य 1 है। (1 कड़ाई से बोलते हुए, आयनिक क्रिस्टल में एक विद्युत पल हो सकता है और बाहरी क्षेत्र की अनुपस्थिति में, लेकिन यहां इसे ध्यान में रखा नहीं जाता है।) यदि एक ढांकता हुआ एक विद्युत क्षेत्र में रखा जाता है, तो सब्लैटिस को थोड़ा सा दिखाया जाएगा विपरीत पक्ष और ढांकता हुआ एक विद्युत पल मिलेगा।

एक विद्युत क्षेत्र को लागू करते समय विभिन्न ढांकतादों में होने वाली ये सभी प्रक्रियाएं एक सामान्य शब्द के साथ मिलती हैं ध्रुवीकरण,यानी एक ढांकता हुआ द्विध्रुव क्षण का अधिग्रहण।

डाइलेक्ट्रिक्स की प्रथम श्रेणी के लिए विशेषता है अभिव्यक्तिध्रुवीकरण, दूसरे के लिए - इलेक्ट्रोनिकआई.ई. विस्थापन मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक शैल, तीसरे के लिए - आयनिक।इस तरह का वर्गीकरण सशर्त है, क्योंकि सभी प्रकार के ध्रुवीकरण एक वास्तविक ढांकता हुआ में एक साथ मौजूद हो सकते हैं।

विद्युत क्षेत्र की ताकत में परिवर्तन जिसमें ढांकता हुआ है, अपने ध्रुवीकरण की स्थिति को प्रभावित करेगा। सभी के कुल विद्युत पल के साथ ढांकता हुआ के ध्रुवीकरण की डिग्री को चिह्नित करें एनअणुओं

यह असंभव है, क्योंकि यह मान विशेष रूप से, ढांकता हुआ की मात्रा पर निर्भर करता है। ढांकता हुआ के ध्रुवीकरण की स्थिति के अनुमानों के लिए मान ने नाम दिया ध्रुवीकरणजिसका औसत मूल्य वॉल्यूम तत्व के कुल विद्युत पल के अनुपात के बराबर है वी इस मात्रा के लिए ढांकता हुआ:

(12.36)

ध्रुवीयता की इकाई है प्रति वर्ग लटकनमीटर(सीएल / एम 2)।

इसकी सतह (चेहरे) में से एक पर ढांकता हुआ के ध्रुवीकरण में, सकारात्मक शुल्क बनाए जाते हैं, और दूसरी तरफ - नकारात्मक (चित्र 12.20 देखें) बीऔर 12.21, b)।इन विद्युत प्रभार को बुलाया जाता है संबद्धचूंकि वे ढांकता हुआ अणुओं के हैं (या क्रिस्टल लैटिस आयन ध्रुवीकरण के साथ) और अणुओं से अलगाव में स्थानांतरित नहीं हो सकता है या ढांकता हुआ की सतह से हटाया जा सकता है, मुक्त शुल्क के विपरीत, जो सही ढांकता हुआ नहीं है।

विद्युत क्षेत्र की ताकत में वृद्धि के साथ, अणुओं (अभिविन्यास ध्रुवीकरण) के अभिविन्यास के आदेश की डिग्री बढ़ जाती है, अणुओं (इलेक्ट्रॉनिक ध्रुवीकरण) के द्विध्रुवीय क्षणों में वृद्धि होती है, और "सब्लैटिस" का एक बड़ा विस्थापन भी होता है (आयन ध्रुवीकरण) ) - यह सब एसवी संबंधित विद्युत शुल्कों की सतह घनत्व में वृद्धि की ओर जाता है।

इस प्रकार, एसवी भी ढांकता हुआ ध्रुवीकरण की डिग्री की विशेषता है।

के बीच कनेक्शन स्थापित करें आर इ। और  एक polarized ढांकता हुआ एक उदाहरण के साथ एक समानांतर रूप (चित्र 12.22, लेकिन अ)।इस तरह के एक समानांतरपिपिपि डिप्लोल्स की एक कुलता के रूप में प्रस्तुत किया जाएगा, जो सादगी, "चेन" के रूप में देखा जा सकता है; उनमें से एक अंजीर में दिखाया गया है। 12.22, बीचूंकि डिप्लोल्स की "श्रृंखला" के आंतरिक हिस्सों को विद्युत रूप से मुआवजा दिया जाता है, फिर इस तरह की "श्रृंखला" एक लंबी डीआरओएल के समान होती है जो समानांतर के किनारे के बराबर शुल्क के बीच की दूरी के समान होती है।

यदि एक क्षेत्र के साथ समानांतर के चेहरे की उत्पत्ति हुईकुल समानांतर रूप से DV / के बराबर है, लेकिन तब से

समानांतर मात्रा वी = सी कोस हमारे पास पिछले दो समानताओं के आधार पर

(12.37)

विचार (12.36) और (12.37), हमें मिलता है

तो, संबंधित शुल्क की सतह घनत्व  वेक्टर घटक के कगार के लिए सामान्य के बराबर है आर इ। .

आर इकट्ठा करें, उदाहरण के लिए, एक समरूप विद्युत क्षेत्र में स्थित एक फ्लैट ढांकता हुआ (चित्र 12.23); - ढांकता हुआ (वैकु में क्षेत्र) की अनुपस्थिति में फील्ड ताकत। संबंधित शुल्क एक सजातीय क्षेत्र की तीव्रता पैदा करते हैं

, नतीजतन, ढांकता हुआ एक विद्युत क्षेत्र की तीव्रता होगी

ई \u003d ई। 0 - इ। सेंट (12.39)

यह जाना जाता है कि ढांकता हुआ निरंतरपर्यावरण पर्यावरण में एक ही दूरी पर एक ही दूरी पर वैक्यूओ में आरोपों की बातचीत बल का दृष्टिकोण है:

एफ 0 / एफ \u003d , या एफ 0 =  एफ.

चूंकि विद्युत क्षेत्र की ताकत चार्ज पर अभिनय शक्ति के आनुपातिक है [सेमी। (12.1)], फिर एक समान अनुपात के लिए रिकॉर्ड किया जा सकता है इ। 0 तथा इ:

इ। 0 =  इ।. (12.40)

संबंधित विद्युत शुल्क द्वारा गठित विद्युत क्षेत्र का तनाव, इ। Sv \u003d  sv /  0। इस उदाहरण के लिए (12.38) हमारे पास  sv \u003d है आर इ। , तब फिर इ। Sv \u003d। आर इ। /  0 . इस सूत्र को प्रतिस्थापित करना और (12.40) (12.39) में, हमें मिलता है इ।= इ। - आर इ। /  0 , या इ।( 0 - 1) = =आर इ। /  0 , से

आर इ। =  0 (- 1)इ।. (12.41)

चूंकि यह उम्मीद करना संभव था, ध्रुवीयता ढांकता हुआ में विद्युत क्षेत्र की ताकत के आनुपातिक है। (12.41) के आधार पर, अवधारणा पेश की गई है डाइलेक्ट्रिक अनुभवchiivostiवातावरण

 = -1,(12-42)

जो एक साथ है डाइलेक्ट्रिक पारगम्यता  ध्रुवीकरण के लिए ढांकता हुआ की क्षमता को दर्शाता है और इसकी आणविक संरचना, और संभवतः तापमान पर निर्भर करता है। चर में, विद्युत क्षेत्र  आवृत्ति के आधार पर भी भिन्न होता है।

टैब में। 21 विभिन्न जैविक मीडिया और कमरे के तापमान पर निरंतर विद्युत क्षेत्र में कुछ पदार्थों के लिए ढांकता हुआ निरंतर  के मूल्यों को दिखाता है।

तालिका 21।

			अंडा प्रोटीन
वनस्पति तेल
			रक्त
			मस्तिष्क का भूरा पदार्थ
दूध गाय			समर तंत्रिका
			सफेद मस्तिष्क पदार्थ

सामान्य और पैथोलॉजिकल ऊतकों और वातावरण के ढांकता हुआ निरंतर निरंतर और चर में अंतर, विद्युत क्षेत्रों का उपयोग नैदानिक \u200b\u200bउद्देश्यों के लिए किया जा सकता है।

आम तौर पर, बाहरी विद्युत क्षेत्र की अनुपस्थिति में, डाइलेक्ट्रिक अणुओं के द्विध्रुवीय क्षण शून्य (गैर-ध्रुवीय अणुओं), या गलत तरीके से उन्मुख (ध्रुवीय अणुओं) के बराबर होते हैं। दोनों मामलों में, ढांकता हुआ कुल डीपोल पल शून्य है।

बाहरी क्षेत्र की कार्रवाई के तहत, ढांकता हुआ ध्रुवीकरण, यानी एक अलग द्विध्रुवीय क्षण प्राप्त करता है \u003d, जहां - एक अणु का द्विध्रुव क्षण। ढांकता हुआ की ध्रुवीकरण की डिग्री के मात्रात्मक विवरण के लिए एक वेक्टर मूल्य - ध्रुवीयता का उपयोग, ढांकता हुआ मात्रा की एक इकाई के एक द्विध्रुव क्षण के रूप में परिभाषित:

और इस बिंदु पर ध्रुवीकरण की विशेषता। इसलिए, ध्रुवीयता एक अनौपचारिक बाहरी क्षेत्र और एक अमानवीय ढांकताद के लिए एक विशेषता के रूप में कार्य कर सकती है।

आइसोट्रोपिक डाइलेक्ट्रिक में बहुत बड़े मूल्यों के साथ नहीं, अनुपात द्वारा क्षेत्र की ताकत से जुड़ी ध्रुवीयता

\u003d æe 0, (8.2)

जहां æ एक ऐसा मूल्य है जो ढांकता हुआ की ढांकता हुआ संवेदनशीलता नामक तीव्रता पर निर्भर नहीं करता है।

ढांकता हुआ संवेदनशीलता æ आयाम रहित, और हमेशा æ\u003e 0 का मूल्य है, और अधिकांश ढांकता हुआ (ठोस और तरल) कई इकाइयां हैं (हालांकि, उदाहरण के लिए, शराब के लिए æ 25, पानी æ \u003d 80 के लिए)।

ढांकता हुआ में क्षेत्र के मात्रात्मक पैटर्न स्थापित करने के लिए, हम एक सजातीय बाहरी इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र में तनाव के साथ एक सजातीय बाहरी इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र में परिचय देते हैं (यह दो अनंत समानांतर वर्गीली चार्ज विमानों द्वारा बनाई गई है) एक सजातीय आइसोट्रोपिक डाइलेक्ट्रिक की एक प्लेट बनाकर, रखकर यह चित्र 14 में दिखाया गया है। क्षेत्र की कार्रवाई के तहत, ढांकता हुआ ध्रुवीकरण, यानी शुल्क की एक शिफ्ट है: क्षेत्र के ऊपर सकारात्मक बदलाव, क्षेत्रीय के खिलाफ। नतीजतन, नकारात्मक विमान को संबोधित ढांकता हुआ के दाहिने किनारे पर, सतह घनत्व के साथ ऋणात्मक चार्ज के साथ + s ¢ की सतह घनत्व के साथ सकारात्मक शुल्क की अधिकता होगी। ढांकता हुआ के ध्रुवीकरण के परिणामस्वरूप दिखाई देने वाले इन गैर-मुआवजे वाले शुल्क को जोड़ा जाता है। चूंकि उनकी सतह घनत्व एस ¢ विमानों के नि: शुल्क शुल्कों की घनत्व से कम है, फिर पूरे क्षेत्र को एक ढांकता हुआ चार्ज फ़ील्ड (संख्या) द्वारा मुआवजा नहीं दिया जाता है स्लेस्ट लाइन्सढांकता हुआ और बाहर वर्ग के क्षेत्र के माध्यम से गुजरने के तथ्य के कारण यह अलग है कि तनाव रेखाओं का हिस्सा ढांकता हुआ होगा, दूसरा हिस्सा संबंधित शुल्कों पर टूटा हुआ है)। नतीजतन, ढांकता हुआ के ध्रुवीकरण प्रारंभिक बाहरी क्षेत्र की तुलना में इसमें खेतों में कमी का कारण बनता है। ढांकता हुआ क्षेत्र की ताकत के बराबर बराबर है। इस प्रकार, संबंधित शुल्क की उपस्थिति एक अतिरिक्त विद्युत क्षेत्र (द्वारा बनाए गए फ़ील्ड) के उद्भव की ओर ले जाती है संबद्ध प्रभार), जो बाहरी क्षेत्र (मुक्त शुल्कों द्वारा बनाए गए फ़ील्ड) के खिलाफ निर्देशित किया जाता है और इसे कमजोर करता है। डाइलेक्ट्रिक के अंदर परिणामी क्षेत्र की ताकत बराबर है

ई \u003d ई 0 - ई। (8.3)

(6.5) ई ¢ \u003d एस ¢ / ई 0 के अनुसार दो अनंत चार्ज विमानों द्वारा बनाई गई क्षेत्र की ताकत

ई \u003d ई 0 -। (8.4)

हम संबंधित शुल्कों की सतह घनत्व को परिभाषित करते हैं। एक ढांकता हुआ प्लेट पी वी \u003d पीवी \u003d PSD का पूर्ण डीपोल पल, जहां प्लेटों का क्षेत्र है, डी इसकी मोटाई है। दूसरी तरफ, पूर्ण डीपोल पल, (5.2) के अनुसार, उनके बीच दूरी डी के लिए क्यू ¢ \u003d s ¢ s के प्रत्येक चेहरे के प्रत्येक चेहरे के उत्पाद के बराबर है, यानी पी वी \u003d एस ¢ एसडी। इस प्रकार, psd \u003d s ¢ एसडी, जहां से यह इस प्रकार है

यानी संबंधित शुल्क एस ¢ की सतह घनत्व ध्रुवीयता के बराबर है।

(8.4) अभिव्यक्ति (8.5) और (8.2) में प्रतिस्थापन, हम प्राप्त करते हैं

ई \u003d ई 0 - æ,

एक समरूप ढांकता हुआ बराबर के अंदर परिणामी क्षेत्र का तनाव कहां होता है

ई \u003d ई 0 / (1 + æ) \u003d ई 0 / ई। (8.6)

आयामी मूल्य

e \u003d 1 + æ (8.7)

इसे माध्यम की ढांकता हुआ पारगम्यता कहा जाता है। मध्यम ई की ढांकता हुआ पारगम्यता से पता चलता है कि एक ढांकता हुआ द्वारा क्षेत्र कितनी बार कमजोर हो जाता है, जो विद्युत क्षेत्र में ध्रुवीकरण के लिए ढांकता हुआ संपत्ति की मात्रात्मकता को दर्शाता है। वेक्टर फॉर्म में संबंध (8.6):

चूंकि ढांकता हुआ में विद्युत क्षेत्र की ताकत ई बार घट जाती है, तो यह उम्मीद की जानी चाहिए कि सभी पहले वैक्यूम के लिए समीक्षा की गई थी भौतिक मात्रा (उदाहरण के लिए, कौलॉम्ब फोर्स, डॉट चार्ज फील्ड, पॉइंट चार्ज क्षमता, संभावित बातचीत ऊर्जा हाजिर प्रभार) ई बार में भी कमी आती है। तदनुसार, इन मात्राओं (2.1), (3.3), (4.9) और (4.7) के लिए एक ठोस, सजातीय, आइसोट्रोपिक ढांकता हुआ ढांकता हुआ निरंतर ई के साथ संबंध एक नज़र डाल देगा:

एफ \u003d के; ई \u003d; जे \u003d; W \u003d। (8.9)

शास्त्रीय इलेक्ट्रोडडायनामिक्स के कार्य

विभिन्न प्रकार के ढांकतादनों को एक आम संपत्ति द्वारा विशेषता दी जा सकती है: उन्होंने कणों को चार्ज किया है, लेकिन उनमें से सभी इस तरह से जुड़े हुए हैं कि वे स्वतंत्र रूप से लंबी दूरी पर नहीं जा सकते हैं। यदि ढांकता हुआ एक विद्युत क्षेत्र में हैं, तो वे, जैसा कि वे कहते हैं, ध्रुवीकरण। साथ ही, अणुओं के बीच की दूरी की दूरी पर शुल्क ले जाया जाता है।

अणु जिनमें से ढांकता हुआ विद्युत रूप से तटस्थ होता है। हालांकि, अगर उनके पास कोई गोलाकार समरूपता नहीं है, तो उनके पास एक द्विध्रुवीय क्षण है। इसलिए, विद्युत क्षेत्र में प्राथमिक द्विध्रुवीय व्यवहार ढांकता हुआ में विद्युत क्षेत्र का वर्णन करने का आधार है। यहां तक \u200b\u200bकि यदि अणु या परमाणु में एक गोलाकार समरूपता होती है, तब भी बिजली के क्षेत्र में गायब हो जाता है और एटम या अणु के द्विध्रुवीय क्षण को प्रेरित किया जाता है।

गैसीय और तरल ढांकता हुआ आइसोट्रोपिक (तरल क्रिस्टल के अपवाद के साथ), क्रिस्टलीय ठोस एनीसोट्रॉपिक निकाय हैं। विद्युत क्षेत्रों में उनके व्यवहार की विशेषताएं हम भी विचार करेंगे।

§29। बिजली क्षेत्र द्विध्रुवीय

प्राथमिक द्विध्रुवीय दो कठोर रूप से जुड़े मॉडल और दूरी पर चार्ज साइन के विपरीत हैं। इसकी विशेषता के लिए, आप डीपोल पल के वेक्टर को निर्धारित कर सकते हैं

जहां - एक नकारात्मक शुल्क से सकारात्मक चार्ज के लिए निर्देशित वेक्टर।

हम डीपोल (चावल 2 9.1 ए) के विद्युत क्षेत्र की क्षमता को परिभाषित करते हैं:

. (29.2)

अंतिम परिणाम डीपोल () से उच्च दूरी पर क्षमता से मेल खाता है, जो निर्देशांक की शुरुआत में है। कोण द्विध्रुवीय पल वेक्टर और त्रिज्या-वेक्टर बिंदु के बीच कोण है जिसमें क्षेत्र निर्धारित किया जाता है।

डीपोल से बड़ी दूरी पर विद्युत क्षेत्र संभावित के ढाल की गणना करके पाएगा:

. (29.3)

यह फ़ील्ड चित्र 29.1b में दिखाया गया है। बिंदीदार - equipotential () सतह।

शुल्क की एक प्रणाली के लिए हम सिस्टम के डीपोल पल को परिभाषित कर सकते हैं:

इसके अलावा, ढांकता हुआ में हमारे लिए ब्याज का मामला शून्य से पूर्ण शुल्क से मेल खाता है। इस मामले में, डीपोल पल समन्वय प्रणाली की पसंद पर निर्भर नहीं करेगा। त्रिज्या-वेक्टर चार्ज नई प्रणाली निर्देशांक जहां - एक स्थायी वेक्टर के बराबर है। नए समन्वय प्रणाली में वेक्टर डीपोल पल

यह वही निकलता है।

बाहरी क्षेत्र में §30 डीपोल

यदि आप एक प्राथमिक द्विध्रुव को एक सजातीय विद्युत क्षेत्र में रखते हैं, तो इसके परिणामस्वरूप बल उस पर कार्यरत शून्य होगा। सामान्य मामले में बल का क्षण शून्य से अलग होगा:

द्विध्रुवीय में नकारात्मक चार्ज के त्रिज्या-वेक्टर - डीपोल में सकारात्मक चार्ज का त्रिज्या-वेक्टर यहां दिया गया है।

विद्युत क्षेत्र में द्विध्रुवीय बलों के इस क्षण की कार्रवाई के तहत ध्यान केंद्रित करेगा जब तक कि फ़ील्ड समानांतर समानांतर न हो।

क्षेत्र में द्विध्रुवीय समानांतर घुमाने के लिए, एक कोण पर, बाहरी बलों को काम करना चाहिए

यह काम बराबर होगा संभावित ऊर्जा विद्युत क्षेत्र में द्विध्रुवीय बशर्ते कि डीपोल उन्मुख समांतर क्षेत्र की ऊर्जा संभावित ऊर्जा के संदर्भ की शुरुआत के लिए चुनी गई है। यदि आप संदर्भ की एक और शुरुआत चुनते हैं - डीपोल की संभावित ऊर्जा शून्य है, विद्युत क्षेत्र में डीपोल ऊर्जा के बराबर होगी:

यदि विद्युत क्षेत्र जिसमें डिप्लोल असंगत हो गया, तो बलों के पल के अलावा, यह परिणामी बल शून्य के बराबर नहीं होगा। यह एंटीगिगोड संभावित ऊर्जा के बराबर होगा:

हम एक ही परिणाम के लिए आएंगे, प्रत्येक द्विध्रुवीय शुल्क पर कार्यरत बलों को निर्धारित करना:

अब हम बाहरी विषम क्षेत्र में द्विध्रुव के व्यवहार का वर्णन कर सकते हैं। इस पल की कार्रवाई के तहत, यह विद्युत क्षेत्र (चित्र 30.1 ए) की दिशा पर केंद्रित होगा, और अधिक क्षेत्र की शक्ति (चित्र 30.1 बी) के साथ इस क्षेत्र में वापस ले जाएगा।

यदि विद्युत क्षेत्र एक और dipole बनाता है, तो हम उनकी बातचीत की ताकत निर्धारित कर सकते हैं

.

विशेष रूप से, एक सीधी रेखा (z अक्ष) पर समानांतर उन्मुख डिपोल्स के लिए प्राप्त किया जाएगा

द्वारों को चौथी डिग्री में उनके बीच की दूरी के विपरीत आनुपातिक बल के साथ आकर्षित किया जाता है।

§31 परमाणुओं और अणुओं का ध्रुवीकरण

आइए अमूर्त शुल्कों के विवरण से बारी करें, प्रकृति की वास्तविक वस्तुओं के वास्तविक वस्तुओं के विवरण के लिए डिप्लोल्स - परमाणुओं और अणुओं, जिनमें से सभी शरीर हैं, जिनमें ढांकता हुआ शामिल है।

सभी परमाणु इस अर्थ में सममित हैं कि गुरुत्वाकर्षण केंद्र सकारात्मक प्रभार (वे सभी परमाणु के नाभिक में इकट्ठे होते हैं) और नकारात्मक शुल्क (शैल इलेक्ट्रॉनों) के मेल खाते हैं। परमाणु का द्विषा क्षण शून्य है। अणुओं के लिए, दो विकल्प संभव हैं। कुछ सममित अणुओं के लिए, डीपोल पल भी शून्य (गैर-ध्रुवीय अणुओं) है। उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन अणुओं, ऑक्सीजन, कार्बन टेटालिस्ट के पास कोई डिप्लोमा पल नहीं है।

कम सममित अणुओं में एक डीपोल पल (ध्रुवीय अणु) होते हैं। अणु में एक द्विषेक होता है । पानी के अणु को प्रतीत होता है कि एक डीपोल पल नहीं होना चाहिए, लेकिन इसमें अक्षीय समरूपता टूट गई है। हाइड्रोजन परमाणुओं, पानी के अणु के द्विध्रुवीय क्षण पर दिशाओं के बीच कोण।

एक विद्युत क्षेत्र में, सममित परमाणुओं (अणुओं) में भी, एक द्विध्रुवीय क्षण प्रकट होता है, क्योंकि सकारात्मक और नकारात्मक शुल्कों की गुरुत्वाकर्षण के केंद्र विपरीत दिशाओं में स्थानांतरित हो जाते हैं। इस प्रक्रिया को परमाणु के ध्रुवीकरण कहा जाता है। चूंकि इलेक्ट्रॉनिक खोल का द्रव्यमान कर्नेल के द्रव्यमान से कम है, केवल इलेक्ट्रॉनिक शैल में परिवर्तनीय क्षेत्रों में समय होता है, और बहुत ही कम समय में होता है। इसलिए, परमाणु के ध्रुवीकरण को कभी-कभी इलेक्ट्रॉन ध्रुवीकरण कहा जाता है।

पहले अनुमान में, निर्वहन दर उस क्षेत्र के समान होती है जिसमें परमाणु निकला, इसलिए प्रेरित (प्रेरित) द्विध्रुवीय क्षण भी क्षेत्र के आनुपातिक होता है:

आनुपातिकता के गुणांक को परमाणु ध्रुवीकरण कहा जाता है।

आवधिक प्रणाली के विभिन्न परमाणुओं के लिए अपने परिवर्तन का पता लगाना दिलचस्प है।

परमाणु ध्रुवीकरण,

परमाणु	एच	उसने।	ली	हो।	सी।	ne	ना।	एआर	क।	केआर।	Xe।
	0.66	0.21		9.3	1.5	0.4		1.6		2.5	4.0

हम देखते हैं कि प्रत्येक पंक्ति में तत्वों के पहले समूह से परमाणु, पंक्ति के अंत में सबसे छोटी-निष्क्रिय गैसों में सबसे बड़ी ध्रुवीकरण होता है। सबसे आसान ध्रुवीकृत है -इलेक्ट्रॉन। पूर्ण गोले की संख्या में वृद्धि के साथ, ध्रुवीकरण बढ़ता है, क्योंकि आंतरिक गोले कर्नेल को ढालते हैं और बाहरी खोल (वैलेंस इलेक्ट्रॉनों) को ध्रुवीकरण करना आसान है। परमाणुओं के ध्रुवीकरण का अध्ययन उनके इलेक्ट्रॉनिक गोले की संरचना के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी देता है।

यदि हम अणु को ठीक करने का प्रबंधन करते हैं जिसमें गोलाकार समरूपता नहीं है, तो इसकी ध्रुवीकरण विद्युत क्षेत्र और अणु के पारस्परिक अभिविन्यास पर निर्भर होगी। स्वाभाविक रूप से, गैसों और पारंपरिक तरल ढांकतादों में यह करना असंभव है, लेकिन ठोस शरीर यह काफी संभव है।

इस मामले में, अणु की ध्रुवीकरण ध्रुवीकरण टेंसर द्वारा निर्धारित किया जाएगा। फिर डीपोल पल वेक्टर अनुपात द्वारा विद्युत क्षेत्र की ताकत वेक्टर से जुड़ा होगा :. सामान्य रूप से, द्विध्रुवीय पल और क्षेत्र की ताकत का वेक्टर समानांतर नहीं है। अक्षीय समरूपता के साथ अणुओं के सबसे सरल मामले के लिए, जैसे ऑक्सीजन अणुओं, समन्वय प्रणाली में, जहां जेड अक्ष अणु की धुरी के साथ मेल खाता है, टेंसर के केवल दो अलग-अलग घटक हैं। तथा ()। शेष घटक शून्य हैं।

§32 गैसीय और तरल ढांकता हुआ के ध्रुवीकरण

गैसीय और तरल ढांकतादों में, अणुओं को तय नहीं किया जाता है, वे घूम सकते हैं, लंबी अंतराल की दूरी को स्थानांतरित कर सकते हैं। यदि इस तरह के ढांकता हुआ एक विद्युत क्षेत्र में हैं, तो अणुओं के सभी द्विध्रुवीय क्षण मैदान की दिशा में नेविगेट करना चाहते हैं। गोलागणित रूप से सममित अणुओं (निष्क्रिय गैसों के परमाणु) के साथ एक ढांकता हुआ, प्रत्येक अणु का प्रेरित द्विषा क्षण हमेशा क्षेत्र के समानांतर होता है, क्योंकि टक्कर में थर्मल गति के साथ अराजक आंदोलन के साथ एक विचलित क्षण एक बहुत ही कम समय में इसके अभिविन्यास को पुनर्स्थापित करता है। गैर-ध्रुवीय अणुओं के साथ एक ढांकता हुआ, जिनमें कोई गोलाकार समरूपता नहीं है, उनके अराजक आंदोलन के कारण प्रेरित द्विध्रुवीय पल अपमानजनक हो सकता है।

ध्रुवीय अणुओं के साथ एक ढांकता में, उनके द्विध्रुव क्षण मैदान के माध्यम से नेविगेट करना चाहते हैं, थर्मल गति वाले अन्य अणुओं के साथ टकराव उनके साथ विचलित हो जाएंगे। सभी ढांकता हुआ अणुओं के लिए क्षेत्र की दिशा में द्विध्रुव क्षण के प्रक्षेपण का औसत मूल्य शून्य-अभिविन्यास ध्रुवीकरण नहीं होगा। जीवंत ध्रुवीकरण के अलावा, इलेक्ट्रॉनिक ध्रुवीकरण घटित होगा, जो किसी भी मामले में मनाया जाता है।

डाइलेक्ट्रिक की विद्युत संवेदनशीलता कहा जाता है।

पूर्ण ध्रुवीयता 0 से लेकर एकीकरण के बाद परिभाषित करें:

ध्रुवीय गैसीस ढांकता हुआ की विद्युत संवेदनशीलता होगी:

इस निर्भरता को क्यूरी का कानून कहा जाता है। बढ़ते तापमान के साथ, अणुओं के अराजक आंदोलन बढ़ता है, बिजली की संवेदनशीलता गिरती है।

ध्रुवीय अणुओं से युक्त गैसों और तरल पदार्थ आइसोट्रोपिक मीडिया हैं। जब विद्युत क्षेत्र चालू होता है, तो विद्युत क्षेत्र की दिशा में डिप्लोल्स के प्रमुख अभिविन्यास के कारण गुणों का एक मामूली एनीसोट्रॉपी दिखाई देता है। हालांकि, वह काफी छोटी है। विशेष रूप से, इसके साथ जुड़े अपवर्तक सूचकांक की एनीसोट्रॉपी का पता लगाने के लिए बहुत मुश्किल है, अपने व्यावहारिक उपयोग का उल्लेख नहीं करना।

हालांकि, हमारे आस-पास की दुनिया बहुत विविध है और ध्रुवीय अणुओं के तरल पदार्थों में ऐसे हैं कि उनमें, मैक्रो-वॉल्यूम के भीतर ~ 10 माइक्रोन के विशिष्ट आकार के साथ, डोमेन कहा जाता है, डीपोल क्षण उन्मुख समानांतर (तरल एनालॉग) होते हैं एक ठोस segenelectric)। हम डोमेन के डीपोल पल के बारे में बात कर सकते हैं। एक क्षेत्र की अनुपस्थिति में, डोमेन के द्विध्रुवीय क्षण मनमाने ढंग से उन्मुख होते हैं, ताकि ध्रुवीयता शून्य हो। जब आप एक कमजोर क्षेत्र को भी चालू करते हैं, तो सभी डोमेन मैदान पर केंद्रित होते हैं, और हमें विशाल ध्रुवीयता मिलती है। इस तरह के तरल पदार्थ के गुण क्षेत्र की दिशा में और लंबवत क्षेत्र की दिशा में काफी अलग हैं। ऐसे तरल पदार्थ को तरल क्रिस्टल कहा जाता है।

तरल क्रिस्टल का व्यावहारिक उपयोग काफी व्यापक है। जानकारी प्रदर्शित करने के लिए तरल क्रिस्टल डिस्प्ले में उनके उपयोग पर विचार करें।

सबसे सरल उपयोग अणुओं के अभिविन्यास से तरल क्रिस्टल के साथ प्रतिबिंब गुणांक की निर्भरता पर आधारित है। यदि वे उन्मुख नहीं हैं, तो घटना प्रकाश आंशिक रूप से अवशोषित है, आंशिक रूप से सतह से परिलक्षित होता है। हम उसके ग्रे देखते हैं। यदि एक छोटी मात्रा (पिक्सेल डिस्प्ले) ओरिएंट समांतर सतहों में सभी अणुओं, प्रकाश लगभग पूरी तरह से अवशोषित होगा, कोई प्रतिबिंब नहीं होगा। यह पिक्सेल हमारे द्वारा काले स्थान के रूप में माना जाएगा। इसी तरह के डिस्प्ले को निष्क्रिय कहा जाता है क्योंकि वे परावर्तित प्रकाश पर काम करते हैं।

सक्रिय डिस्प्ले में, तरल क्रिस्टल की एक अलग संपत्ति का उपयोग किया जाता है: जब रैखिक रूप से ध्रुवीकृत प्रकाश तरंग ध्रुवीयता की दिशा में पारित की जाती है, तो विमान जिसमें वेक्टर उतार-चढ़ाव होता है। तरल क्रिस्टल परत की मोटाई चुनी जाती है ताकि यह घूर्णन कोण पर हो। बहु-परत प्रदर्शन संरचना में, स्रोत प्रकाश पहले ध्रुवीकरणकर्ता को पास करता है, रैखिक रूप से ध्रुवीकरण हो जाता है, निरंतर क्षेत्र में उन्मुख तरल क्रिस्टल की एक परत के माध्यम से गुजरता है। इस मामले में, प्रकाश की लहर का वेक्टर कोण पर बदल जाता है, दूसरे क्रॉस पोलराइड पर गिरता है और स्क्रीन से उत्सर्जित होता है। रंगीन डिस्प्ले में, प्रत्येक पिक्सेल में तीन मोनोक्रोम (लाल, हरा, नीला) होता है, जो स्वतंत्र रूप से नियंत्रित होता है। मोनोक्रोम लाइट को प्रकाश फ़िल्टर के साथ सफेद प्रकाश स्रोत से प्राप्त किया जाता है। एक विशिष्ट पिक्सेल में एक काला बिंदु प्राप्त करने के लिए, अतिरिक्त (नियंत्रण) विद्युत क्षेत्र का उपयोग करके सभी तीन मोनोक्रोम पिक्सल में तरल क्रिस्टल को सक्षम करना आवश्यक है। फिर दूसरे क्रॉस पोलराइज़र के माध्यम से प्रकाश पास नहीं होगा। प्रत्येक रंग के ग्रेडेशन को प्राप्त करने के लिए, पिक्सेल पर नियंत्रण वोल्टेज बदला जा सकता है (आमतौर पर उच्च गति 8 बिट डीएसी की मदद से प्रत्येक रंग पिक्सेल की चमक के 256 स्तर प्राप्त होते हैं)। यदि नियंत्रण वोल्टेज अधिकतम से कम है, तो तरल क्रिस्टल की ध्रुवीयता पूरी तरह से गायब नहीं होती है, प्रकाश तरंग वेक्टर का विकर विमान कोण को छोटा कर देता है और प्रकाश आंशिक रूप से दूसरे क्रॉस्ड ध्रुवीकरणकर्ता के माध्यम से गुजरता है।

§33 समान रूप से ध्रुवीकृत आइसोट्रोपिक डाइलेक्ट्रिक

एक सजातीय विद्युत क्षेत्र में एक आइसोट्रोपिक ढांकता हुआ पर विचार करें। निश्चितता के लिए, हम मानते हैं कि विमान विमान कंडेनसर प्लेटों के बीच बनाया गया है, और उनके बीच लगभग सभी जगह एक आइसोट्रोपिक ढांकता हुआ मोटाई (चित्र 33.1) से भरी हुई है।

ढांकता हुआ डिप्लोल्स के ध्रुवीकरण में क्षेत्र पर केंद्रित हैं। आधार और ऊंचाई (चित्र 33.1 बी) के आधार के लिए, ध्रुवीयता के बराबर है:

, (33.1)

एक अणु का द्विध्रुव क्षण कहां है। इसके अलावा, सादगी के लिए, नींव ली गई थी जिसमें एक अणु स्थित है। इस मामले में ढांकता की ध्रुवीयता सजातीय और समान होगी सतह घनत्व संबंधित शुल्क जो प्लेट के विपरीत मार्जिन पर दिखाई दिए।

अब हम ढांकता हुआ में बिजली के क्षेत्र को परिभाषित करते हैं:

इसमें प्लेटों पर शुल्क द्वारा बनाए गए एक क्षेत्र, और ढांकता हुआ सतह पर संबंधित शुल्क द्वारा बनाए गए फ़ील्ड शामिल हैं। इन क्षेत्रों की दिशा विपरीत है, इसलिए

Fig.33.1A में, ढांकता हुआ और प्लेट के बीच के अंतर में क्षेत्र बराबर है, और ढांकता हुआ क्षेत्र केवल कम है :. पैरामीटर को ढांकता हुआ निरंतर कहा जाता है।