Диэлектрическая проницаемость

 

Поместим пластину из диэлектрика между пластинами плоского конденсатора:

Kondensator DielektricheskayaPronicaemost

В электрическом поле диэлектрик поляризуется (молекулы поворачиваются или растягиваются вдоль линий поля). В результате на поверхностях диэлектрика возникают связанные заряды, противоположные по знаку зарядам ближайших пластин конденсатора.

E_{0} – модуль напряженности поля в вакууме, то есть поле свободных зарядов конденсатора, в который мы поместили диэлектрик.

E' – модуль напряженности поля связанных зарядов в диэлектрике.

E – модуль напряженности результирующего поля.

E=E_{0}-E'<E_{0}

Диэлектрическая проницаемость:

\varepsilon =\frac{E_{0}}{E}

Определение: Диэлектрическая проницаемость показывает, во сколько раз поле в вакууме больше поля в диэлектрике, созданного теми же свободными зарядами.

В диэлектрике формулы электростатики изменяются:

1) Закон Кулона

F_{k}=\frac{k\left| q_{1}\right|\left| q_{2}\right|}{\varepsilon r^{2}}
k=9\cdot 10^{9}\frac{Hм^{2}}{Кл^{2}}

2) Напряженность

E=\frac{k\left| q\right|}{\varepsilon r^{2}}
E=\frac{\sigma}{2\varepsilon\varepsilon_{0}}

\sigma – поверхностная плотность заряда.

\varepsilon _{0} – электрическая постоянная.

\varepsilon _{0}=8,85\cdot 10^{-12}\frac{Кл^{2}}{Нм^{2}} – электрическая постоянная.

3) Потенциал

\varphi=\frac{kq}{\varepsilon r}

4) Потенциальная энергия взаимодействия двух точечных зарядов

W=\frac{kq_{1}q_{2}}{\varepsilon r}