電介質極化英文解釋翻譯、電介質極化的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 ***lectric polarization
分詞翻譯:
電的英語翻譯:
electricity
【計】 telewriting
【化】 electricity
【醫】 Elec.; electricity; electro-; galvano-
介質極化的英語翻譯:
【電】 ***lectric polarization
專業解析
電介質極化(Dielectric Polarization)是指導電介質在外部電場作用下,其内部正負電荷發生相對位移形成偶極矩的物理現象。這一過程本質上是介質分子從無序狀态轉變為有序排列的電荷響應,其數學表達式為:
$$
mathbf{P} = chi_e varepsilon_0 mathbf{E}
$$
其中$mathbf{P}$為極化強度,$chi_e$為電極化率,$varepsilon_0$為真空介電常數,$mathbf{E}$為外電場強度。
從微觀機制分析,極化包含三種主要形式:
- 電子極化(Electronic Polarization):原子核外電子雲相對于原子核的位移,響應時間約$10^{-15}$秒,存在于所有介質中
- 離子極化(Ionic Polarization):晶體結構中正負離子的相對位移,常見于離子晶體如NaCl,響應時間約$10^{-12}$秒
- 取向極化(Oriental Polarization):固有偶極子在電場作用下的定向排列,主要存在于極性分子介質如水分子,響應時間約$10^{-10}$秒
工程應用方面,極化現象直接影響電容器容量計算,其介電常數$varepsilon_r$與真空介電常數的關系為$varepsilon = varepsilon_r varepsilon_0$。該原理在高壓絕緣材料設計、微波介質諧振器等領域具有關鍵作用。
參考資料
網絡擴展解釋
電介質極化是指在外電場作用下,電介質内部束縛電荷發生局部移動或取向變化,導緻宏觀上顯現出電性的現象。以下是其詳細解釋:
1.定義與基本原理
- 電介質(絕緣體)在無外電場時,内部正負束縛電荷的分布平均抵消,宏觀上不顯電性。當施加外電場後,束縛電荷發生位移或取向調整,在電介質表面或内部不均勻處形成極化電荷(束縛電荷的宏觀表現),這一過程稱為極化。
- 極化電荷會改變原有電場的分布,但不會像自由電荷那樣導電。
2.極化機制與類型
- 電子極化:原子核與電子雲在外電場作用下發生彈性位移,形成感應電偶極矩,與電場強度成正比($mathbf{p}_e = alpha_e mathbf{E}$)。
- 離子極化:離子晶體中正負離子沿電場方向發生相對位移,産生電偶極矩($mathbf{p}_a = alpha_a mathbf{E}$),與溫度無關。
- 取向極化:固有極矩的極性分子在外電場中轉向有序排列,受熱運動幹擾,極化程度與電場強度和溫度相關。
- 界面極化(補充):非均勻介質中電荷在界面堆積,常見于多層材料或複合材料。
3.極化的時間特性
- 極化是一個弛豫過程,不同極化機制的響應時間差異顯著:
- 電子/離子極化:極快($10^{-15}$~$10^{-12}$秒);
- 取向極化和界面極化:較慢($10^{-3}$秒或更長)。
- 極化弛豫可能導緻電位移$mathbf{D}$與電場$mathbf{E}$的相位差,引起電介質能量損耗。
4.數學描述與影響因素
- 宏觀極化強度$mathbf{P}$定義為單位體積内電偶極矩矢量和,弱電場下與$mathbf{E}$呈線性關系:$mathbf{P} = chi mathbf{E}$($chi$為極化率)。
- 強電場(接近原子内庫侖場$E_{text{at}} sim 10 text{V/cm}$)時可能出現非線性極化。
5.實際意義
- 極化現象是電容器儲能、絕緣材料性能分析的基礎。
- 不同極化類型的響應特性決定了電介質在高頻或直流電場中的適用性。
如需進一步了解具體應用場景或實驗觀測方法,可參考搜狗百科及物理學教材相關内容。
分類
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