Momento di dipolo elettrico del materiale:
Σ p̅ = N ⋅ p̅0
Introduco n ≡ N / V. Ora:
P̅ = Σp̅ = Np̅0
P = n ⋅ p̅0
Vettore polarizzazione dielettrica
V = Σ⋅h
Σ⋅d⋅cos(θ)
qp = N⋅q = n⋅V⋅q = n⋅q⋅d⋅Σ⋅cos(θ) = n⋅p̅0⋅Σ⋅cos(θ) = P̅⋅Σ⋅cos(θ)
P̅ dΣ⋅Ùn
qp = G⋅ΔΣ
σp
C̅p = P̅⋅Ùn
Carica e densita di carica di polarizzazione
Legge di Gauss nei dielettrici
E 0 E̅ dΣ⋅Ùn
q - qp
κ 0
1 = q - qp
κ 0
E 0 E̅ dΣ⋅Ùn q - qp
qp ∮ρ̅ dΣ⋅Ùn
E 0 E̅ dΣ⋅Ùn qlibera
libera
(E 0 E̅
+ P)
Vect trs 外 l ICE
D̅ dΣ⋅Ùn q
q
Vettore induzione dielettrica
∮ n⋅dΣ⋅Ùn = q
Momento di dipolo elettrico del materiale:
Σ
i = N ·
o introduce n= N/V. Ora:
−P = Σ i o
o
−P;
Vettore polarizzazione dielettrica
Vf= Σ · h
∫Σ d · cos(θ)
qp = N · q = n · Vp q = n · q · d · Σ · cos(θ) = n
o;
Σ · cos(θ) = −P; Σ · cos(θ)
qp = G · ∮ιΣ = σp /Σ −P · U^n
Carica e densita di carica di polarizzazione
Legge di Gauss nei dielettrici
∮ pap
- ∮ −E; dΣ · ^Un; = q - qp
q - ∮ ρ · dΣ · ^Un
- ∮ εo; −E−dΣ · ^Un = q - qp
+ ∮ ρ · dΣ · ^U
+ ∮ εo; −E + −P); dΣ · ^Un = qlibera
Vettore induzione dielettrica
∮ −D; dΣ · ^Un = q
Materiali isotropi
C'è proporzionalità tra campo elettrico e polarizzazione nei materiali isotropi, omogenei, lineari:
D = ε₀·Ei + P con P = η·p.
con p = n·pp
con d: polarizzabilità
P = n·αe·Ei
con Xe: suscettività elettrica
xe·ε₀·Ei
= εo·Ei + Xe·εo·Ei
- εo·Ei (Xei+1)
- εr
→ D = εoEi·εr
→ legge di Gauss per i dielettrici: ∮D·dΣ·Ūn = q ⇔ ∮εoεrEi·dΣ·Ūn = q
⇒ ∮Ei·dΣ·Ūn = q / εoεr
dielettico nel condensatore
∮Ei·dΣ·Ūn = q₀ - qp / εo = σ·dΣ = σp·dΣ / εo
⇒ Ei·dΣ = dΣ(σ - σp) / εo → Ei = σ - σp / εo
V⁺ - V⁻ = ∫BsdΣ = ∫Bsdx + ∫Bidx + ∫Bsdx
= 2 ∫Bsdx + ∫Bidx
= σ / εo d - σp / εo h
nel caso in cui D e P siano rispettivamente // Ūn: D = σ P = Cp
= D / εo d - P / εi h
cerchiamo la capacità
C = q/ΔV
C = σ.Σ/d
σ=ε₀.εr
= ε₀.Σ/d
= σ.Σ/σ.Σ₀
divido sopra e
sotto per σ
= ε₀.Σ/d
= σ/σfo
= xt.ε₀.εr/xe
se il condensatore viene completamente
riempito di dielettrico h=d, riscrivo
= Σ.εr/d-xed/εr
= Σ.εr/d-(xer)
= Σ.ε₀.εr/d
C = Σ.ε₀.εr/d
s
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