а. Чем объясняется уменьшение напряженности электрического поля в веществе?
б. Что такое диэлектрическая проницаемость вещества?
в. Как зависит диэлектрическая проницаемость газа от его давления?
### Решение и Ответ:
а. Уменьшение напряженности электрического поля в веществе объясняется поляризацией диэлектрика.
Когда внешнее электрическое поле действует на вещество, в нем возникают связанные заряды (поляризационные заряды), которые создают внутреннее поле, направленное противоположно внешнему. В результате результирующее поле внутри диэлектрика становится меньше:
E = E0−Eпол.
E0 — напряженность внешнего поля.
Eпол — поле, созданное поляризованными зарядами.
Это ослабление характеризуется диэлектрической проницаемостью вещества ε:
E = E0/ε.
б. Диэлектрическая проницаемость (ε) — это физическая величина, показывающая, во сколько раз электрическое поле внутри диэлектрика слабее, чем в вакууме (или в отсутствие вещества). Она определяется как:
ε = E0/E.
E0 — напряженность поля в вакууме.
E — напряженность поля в веществе.
Для вакуума ε = 1, для большинства диэлектриков ε > 1.
в. Диэлектрическая проницаемость газа зависит от его давления, так как при увеличении давления растет концентрация молекул, что усиливает поляризацию.
@@ -36,9 +36,9 @@Решение и Ответ:
Для неполярных газов (например, N2, O2) зависимость описывается приближенной формулой:
−
ε−1≈α⋅n.
+
ε−1 ≈ α⋅n.
α — поляризуемость молекул.
n — концентрация молекул, которая пропорциональна давлению P (при постоянной температуре n∝P).
Таким образом, с ростом давления ε увеличивается, но для газов при нормальных условиях это изменение очень мало (обычно ε ≈ 1 + малая поправка).
### Условие
### Условие
$6.6.1.$
$6.6.1.$
а. Чем объясняется уменьшение напряженности электрического поля в веществе?
а. Чем объясняется уменьшение напряженности электрического поля в веществе?
б. Что такое диэлектрическая проницаемость вещества?
б. Что такое диэлектрическая проницаемость вещества?
в. Как зависит диэлектрическая проницаемость газа от его давления?
в. Как зависит диэлектрическая проницаемость газа от его давления?
### Решение и Ответ:
### Решение и Ответ:
а. Уменьшение напряженности электрического поля в веществе объясняется поляризацией диэлектрика.
а. Уменьшение напряженности электрического поля в веществе объясняется поляризацией диэлектрика.
Когда внешнее электрическое поле действует на вещество, в нем возникают связанные заряды (поляризационные заряды), которые создают внутреннее поле, направленное противоположно внешнему. В результате результирующее поле внутри диэлектрика становится меньше:
Когда внешнее электрическое поле действует на вещество, в нем возникают связанные заряды (поляризационные заряды), которые создают внутреннее поле, направленное противоположно внешнему. В результате результирующее поле внутри диэлектрика становится меньше:
E = E0−Eпол.
E = E0−Eпол.
E0 — напряженность внешнего поля.
E0 — напряженность внешнего поля.
Eпол — поле, созданное поляризованными зарядами.
Eпол — поле, созданное поляризованными зарядами.
Это ослабление характеризуется диэлектрической проницаемостью вещества ε:
Это ослабление характеризуется диэлектрической проницаемостью вещества ε:
E = E0/ε.
E = E0/ε.
б. Диэлектрическая проницаемость (ε) — это физическая величина, показывающая, во сколько раз электрическое поле внутри диэлектрика слабее, чем в вакууме (или в отсутствие вещества). Она определяется как:
б. Диэлектрическая проницаемость (ε) — это физическая величина, показывающая, во сколько раз электрическое поле внутри диэлектрика слабее, чем в вакууме (или в отсутствие вещества). Она определяется как:
ε = E0/E.
ε = E0/E.
E0 — напряженность поля в вакууме.
E0 — напряженность поля в вакууме.
E — напряженность поля в веществе.
E — напряженность поля в веществе.
Для вакуума ε = 1, для большинства диэлектриков ε > 1.
Для вакуума ε = 1, для большинства диэлектриков ε > 1.
в. Диэлектрическая проницаемость газа зависит от его давления, так как при увеличении давления растет концентрация молекул, что усиливает поляризацию.
в. Диэлектрическая проницаемость газа зависит от его давления, так как при увеличении давления растет концентрация молекул, что усиливает поляризацию.
@@ -36,9 +36,9 @@Решение и Ответ:
Для неполярных газов (например, N2, O2) зависимость описывается приближенной формулой:
Для неполярных газов (например, N2, O2) зависимость описывается приближенной формулой:
ε−1≈α⋅n.
ε−1 ≈ α⋅n.
α — поляризуемость молекул.
α — поляризуемость молекул.
n — концентрация молекул, которая пропорциональна давлению P (при постоянной температуре n∝P).
n — концентрация молекул, которая пропорциональна давлению P (при постоянной температуре n∝P).
Таким образом, с ростом давления ε увеличивается, но для газов при нормальных условиях это изменение очень мало (обычно ε ≈ 1 + малая поправка).
Таким образом, с ростом давления ε увеличивается, но для газов при нормальных условиях это изменение очень мало (обычно ε ≈ 1 + малая поправка).
