电介质极化英文解释翻译、电介质极化的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 ***lectric polarization
分词翻译:
电的英语翻译:
electricity
【计】 telewriting
【化】 electricity
【医】 Elec.; electricity; electro-; galvano-
介质极化的英语翻译:
【电】 ***lectric polarization
专业解析
电介质极化(Dielectric Polarization)是指导电介质在外部电场作用下,其内部正负电荷发生相对位移形成偶极矩的物理现象。这一过程本质上是介质分子从无序状态转变为有序排列的电荷响应,其数学表达式为:
$$
mathbf{P} = chi_e varepsilon_0 mathbf{E}
$$
其中$mathbf{P}$为极化强度,$chi_e$为电极化率,$varepsilon_0$为真空介电常数,$mathbf{E}$为外电场强度。
从微观机制分析,极化包含三种主要形式:
- 电子极化(Electronic Polarization):原子核外电子云相对于原子核的位移,响应时间约$10^{-15}$秒,存在于所有介质中
- 离子极化(Ionic Polarization):晶体结构中正负离子的相对位移,常见于离子晶体如NaCl,响应时间约$10^{-12}$秒
- 取向极化(Oriental Polarization):固有偶极子在电场作用下的定向排列,主要存在于极性分子介质如水分子,响应时间约$10^{-10}$秒
工程应用方面,极化现象直接影响电容器容量计算,其介电常数$varepsilon_r$与真空介电常数的关系为$varepsilon = varepsilon_r varepsilon_0$。该原理在高压绝缘材料设计、微波介质谐振器等领域具有关键作用。
参考资料
网络扩展解释
电介质极化是指在外电场作用下,电介质内部束缚电荷发生局部移动或取向变化,导致宏观上显现出电性的现象。以下是其详细解释:
1.定义与基本原理
- 电介质(绝缘体)在无外电场时,内部正负束缚电荷的分布平均抵消,宏观上不显电性。当施加外电场后,束缚电荷发生位移或取向调整,在电介质表面或内部不均匀处形成极化电荷(束缚电荷的宏观表现),这一过程称为极化。
- 极化电荷会改变原有电场的分布,但不会像自由电荷那样导电。
2.极化机制与类型
- 电子极化:原子核与电子云在外电场作用下发生弹性位移,形成感应电偶极矩,与电场强度成正比($mathbf{p}_e = alpha_e mathbf{E}$)。
- 离子极化:离子晶体中正负离子沿电场方向发生相对位移,产生电偶极矩($mathbf{p}_a = alpha_a mathbf{E}$),与温度无关。
- 取向极化:固有极矩的极性分子在外电场中转向有序排列,受热运动干扰,极化程度与电场强度和温度相关。
- 界面极化(补充):非均匀介质中电荷在界面堆积,常见于多层材料或复合材料。
3.极化的时间特性
- 极化是一个弛豫过程,不同极化机制的响应时间差异显著:
- 电子/离子极化:极快($10^{-15}$~$10^{-12}$秒);
- 取向极化和界面极化:较慢($10^{-3}$秒或更长)。
- 极化弛豫可能导致电位移$mathbf{D}$与电场$mathbf{E}$的相位差,引起电介质能量损耗。
4.数学描述与影响因素
- 宏观极化强度$mathbf{P}$定义为单位体积内电偶极矩矢量和,弱电场下与$mathbf{E}$呈线性关系:$mathbf{P} = chi mathbf{E}$($chi$为极化率)。
- 强电场(接近原子内库仑场$E_{text{at}} sim 10 text{V/cm}$)时可能出现非线性极化。
5.实际意义
- 极化现象是电容器储能、绝缘材料性能分析的基础。
- 不同极化类型的响应特性决定了电介质在高频或直流电场中的适用性。
如需进一步了解具体应用场景或实验观测方法,可参考搜狗百科及物理学教材相关内容。
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