йсенность поля, создаваемого данным зарядом, по сравнению с полем в пустоте. Причину этого можно видеть в электрической природе материи. Материя представляет собою скопление положительных и отрицательных зарядов, связаШтых между собою электростатическими, электродинамическими и резонансными (определяемыми квантовой механикой, см.) силами.
Внешнее* электрическое поле, налагаюсь на эти силы, смещает заряды — положительные — по направлению поля, отрицательные — против поля. Такое раздвижение зарядов создает в свою очередь между ними добавочное поле, всегда обратное главному, т. к. его силовые линии направлены от положительных зарядов, сдвинутых вперед по полю, к отрицательным, отодвинутым назад. Т. о. вызываемое электрическим полем перемещение зарядов внутри тела, называемое диэлектрической поляризацией среды, ослабляет электрические силы взаимодействия в этой среде. О количественной связи поляризации с диэлектрической постоянной см. в ст. Диэлектрическая постоянная.
Диэлектрическая поляризация объясняет общеизвестный факт притяжения заряженным телом (например натертой эбонитовой палочкой, гребешком ичт. д.) незаряженных и непроводящих предметов (напр. обрывков бумаги, волосков) . В электрическом поле эти предметы поляризуются и притом всегда так, что одноименные заряды смещаются, удаляясь от заряженного тела, тогда как противоположные заряды приближаются к нему. Притяжение противоположных, более близких зарядов поэтому всегда преобладает над отталкиванием более отдаленных одноименных. В результате предмет втягивается в электрическое поле по направлению силовых линий. При этом действующая на него в том же направлении сила производит работу, уменьшающую потенциальную энергию, которой данный предмет обладает в электрическом поле.
Находясь в электрическом поле, напряженность к-рого равна В, а индукция Л = еЕ7, каждый см3 тела обладает энергией или — g^-, тогда как энергия 1 см3 пространства, не заполненного телом (пустоты), или пространства, заполненного воздухом и практически D2 мало отличающегося от пустоты, равна илиная, чем постоянная жидкости, или меньше ее.
Только в том случае, когда мы имеем строгооднородное поле, величина и направление которого остаются постоянными на большом расстоянии (как напр. поле между параллельными обкладками плоского конденсатора), диэлектрическая поляризация помещенных в это поле тел не вызовет их перемещения, т. к., переместившись, они все равно не изменят своей энергии.
Диэлектрическая поляризация среды увеличивает заряд, необходимый для сообщения проводнику определенного потенциала. Конденсатор, при разности потенциалов V обладающий на каждой своей обкладке зарядами +Q и обладает емкостью С = ~. Если тот же конденсатор заполнить средой с диэлектрической постоянной е, то индукция D не изменится, тогда как напряженность поля Е уменьшается в ераз;* следовательно и работа, производимая этой силой при перемещении единичного заряда с одной обкладки на другую, уменьшится в враз, а эта работа и есть разность потенциалов, к-рую обозначим теперь через Vg, Таким образом Vq = . Емкость конденсатора С увеличи вается в в раз: = еС. Поэтому, чтобы у9 зарядить конденсатор, заполненный диэлектриком, до прежнего потенциала V, нужно было бы увеличить заряд Q в е раз. При одной и той же разности потенциалов заряд данного проводника прямо пропорционален диэлектрик ческой постоянной той среды, в к-рой он находится; при одном и том же заряде проводника его* потенциал обратно пропорционален диэлектрической постоянной окружающей его среды.
При изучении механизма диэлектрической поляризации наиболее интересным является случай однородного поля, с к-рым мы имеем дело и в большинстве технических применений (конденсаторы, большинство изоляторов, кабелей и т. п.), и при измерениях диэлектрической постоянной, и наконец в электромагнитных колебаниях. Причиной возникновения диэлектрической поляризации, как было выяснено выше, является смещение зарядов в тех элементах, из которых построено тело (молекулах, атомах или ионах). В каждом элементе тела центр тяжести электронов будет смещен против поля, тогда как положительные ядра сдвинутся вдоль поля. Раздвинутые заряды каждого элемента создают так. обр. вокруг се — . Индукция D в обоих случаях одинакова, бя добавочное поле по направлению, противоположному первоначальному. Этот процесс протогда как напряженность поля Е в первом слу
исходит настолько быстро, что даже при быстчае в е раз меньше, чем напряженность Е± во рых световых колебаниях, в к-рых электривтором случае. Таким образом замена воздуха ческое поле меняет свой знак 1015 раз в секунду, телом с диэлектрической постоянной е умень
поляризация успевает установиться и проявшает энергию каждого см3 в в раз при одина
ляется в виде возникновения преломляющей ковом векторе D. За счет этой освобождаю
способности тела, измеряемой показателем прещейся энергии и происходит перемещение, ломления п. Между величинами п и е существтягивание тела, получающего вместо нее ки
вует в этом случае простая связь, установленная нетическую энергию движения. Уменьшение Максвеллом: е = п2. Благодаря тому, что элекэнергии будет тем больше, чем больше Z> и Е; троны в атоме обладают определенными собпоэтому вообще можно ожидать, что все пере
ственными периодами колебаний, коэффициент мещения, вызываемые электрическим полем, преломления п зависит от периода световой будут происходить в таком направлении, что
волны, и только при сравнительно медленных бы тела с наибольшей диэлектрической посто
инфракрасных волнах (частота 1012) и еще боянной заняли места с наибольшей индукцией лее медленных радиоволнах (частота 108) соотD. Так напр., если в жидкости плавает нек-рое ношение Максвелла оправдывается точно. Вытело, то оно будет втягиваться в электрическое званная смещением электронов поляризация не поле и выталкиваться из него в зависимости от должна зависеть заметным образом от t°, т. к. того, больше ли его диэлектрическая постоян
участие атома или молекулы в тепловом движё-
