DIELEKTRYKI TADEUSZ HILCZER Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

Zjawiska nieliniowe Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

teorie Onsagera, Kirkwooda, Fröhlicha dotyczą tylko zjawisk liniowych Zjawiska nieliniowe przenikalność elektryczna ε zależy od natężenia pola elektrycznego E  zjawisko nieliniowe teorie Onsagera, Kirkwooda, Fröhlicha dotyczą tylko zjawisk liniowych Debye próbował uwzględnić w swojej teorii zjawiska w silnych polach elektrycznych, ale uzyskane wyniki były całkiem niezgodne z doświadczeniem do rozwoju nieliniowej teorii dielektryków przyczyniły się prace Van Vlecka, Piekary, Anselma, Kielicha, Małeckiego i innych Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

Teoria Piekary teoria Piekary i Kielicha wykorzystuje wnioski z klasycznej mechaniki statystycznej dielektryk składa się z N anizotropowych oddziałujących ze sobą drobin dipolowych, ulegających deformacji w zewnętrznym polu elektrycznym E i magnetycznym B całkowita energia potencjalna układu N drobin składa się z energii potencjalnej drobiny U(t,F,B) w wewnętrznym polu F i B oraz energii UN oddziaływania wzajemnego drobin: u - współrzędne kartezjańskie danej drobiny, w – jej współrzędne orientacyjne, wyrażone za pomocą kątów Eulera J, j, y Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

energia układu w polach E i B: Teoria Piekary energia układu w polach E i B: energię q-tej drobiny można zapisać w postaci szeregu - tensory polaryzowalności elektrycznej i magnetycznej, - tensory nieliniowej deformacji elektrycznej, - tensory nieliniowej deformacji elektryczno-magnetycznej, - kosinusy kierunkowe kątów, jaki tworzą kierunki pól elektrycznego i magnetycznego q-tej drobiny z jej głównymi osiami polaryzowalności. Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

dla pola elektrycznego moment dipolowy w kierunku pola ma wartość: Teoria Piekary dla pola elektrycznego moment dipolowy w kierunku pola ma wartość: całkowity moment dipolowy układu N drobin w kierunku pola E Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

średnia statystyczna momentu Teoria Piekary średnia statystyczna momentu J, j, y - kąty Eulera, dtq – element objętości q-tej drobiny Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

ostatecznie: Teoria Piekary RP, RCM, RK i RS - kolejno czynniki korelacji oddziaływań: anizotropii polaryzowalności, momentu dipolowego i anizotropii polaryzowalności, momentów dipolowych Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

kolejne wyrazy są związane z określona anizotropią: Zjawiska nieliniowe kolejne wyrazy są związane z określona anizotropią: Q1em - polaryzowalności elektro-magnetycznej, Q1ee - elektryczno-elektryczną, Q2ee - polaryzowalności elektrycznej i momentu dipolowego, Q2me - polaryzowalności magnetycznej i momentu dipolowego, Q3ee - momentów dipolowych; wyrazy D1ee, D2ee, D1em, D2em związane są z deformacją drobin pod wpływem odpowiednich pól. Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

- dla zbioru N jednakowych drobin: Teoria Piekary - dla zbioru N jednakowych drobin: - mamy ostatecznie: ae - średnia polaryzowalność drobin w polu elektrycznym Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

- polaryzacja dielektryka jest również funkcją nieliniową: Teoria Piekary - polaryzacja dielektryka jest również funkcją nieliniową: - trzeba stosować różniczkową postać molekularnej definicji przenikalności elektrycznej: - opuszczając część deformacyjną: Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)

- w silnym polu elektrycznym dominuje czynnik: Teoria Piekary - w silnym polu elektrycznym dominuje czynnik: - jeżeli nie ma oddziaływań: - liniowa część ogólnego równania sprowadza się, w zależności od przyjętego modelu, do równania pola lokalnego Lorentza czy Onsagera. Tadeusz Hilczer - Dielektryki (wykład monograficzny)