ELEKTRO- MÁGNESES TEREK - Munka
ELEKTRO- MÁGNESES TEREK - Munka
ELEKTRO- MÁGNESES TEREK - Munka
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
2. FEJEZET<br />
2.7. ábra<br />
Dipólusok a közegben<br />
18<br />
<strong>ELEKTRO</strong><strong>MÁGNESES</strong> TÉR ÉS KÖZEG KÖLCSÖNHATÁSA<br />
A kettõsréteg elvi jelentõsége abban áll, hogy a természetben fellépõ struktúrák<br />
igen jó modellje lehet. Csak egyetlen példa: az élõ szervezetek sejtfalának két oldalán<br />
ellentétes töltés halmozódik fel és potenciálkülönbség lép fel. A sejtfal modellje<br />
elektromos szempontból a kettõsréteg.<br />
A KÖZEGEK BEFOLYÁSA A TÉRRE ÁLTALÁNOS<br />
ESETBEN<br />
A (2.1) anyagegyenletekben a lehetõ legegyszerûbb feltételezéssel éltünk: az intenzitásvektorok<br />
és a gerjesztett vektorok között homogén, lineáris és izotróp összefüggés<br />
áll fenn. A mezõ kölcsönhatása a közeggel ennél bonyolultabb összefüggéseket<br />
is teremthet.<br />
A közegekben tér hatására dipólusok alakulnak ki. (Egyes esetekben, például ferromágneses<br />
közegekben a dipólusok a tértõl függetlenül, állandóan léteznek.)<br />
A további megfontolásokat elektromos dipólus esetében tesszük. Az alapösszefüggések<br />
mágneses dipólus esetében lényegében azonosak.<br />
A dielektrikumokat a bennük elhelyezkedõ dipólusok sûrûsége jellemzi. Legyen<br />
N az egységnyi térfogatban elhelyezkedõ dipólusok száma. Ekkor a dipólussûrûséget<br />
a közegben a polarizáció vektora adja meg:<br />
P= l= p ⋅ ⋅ = ⋅<br />
NQ N 1 As<br />
Asm 3 2 . (2.23)<br />
m m<br />
A dipólussûrûség mértékegysége és dimenziója megegyezik az eltolásvektoréval<br />
(és a felületi töltéssûrûségével). Ez lehet véletlen, de aligha az.<br />
A dipólussûrûség hatásának vizsgálata elõtt nézzük meg, miért is alakulnak ki a dipólusok.<br />
Elõre kell bocsátani, hogy a közegek elektromosan általában semlegesek, a pozitív és negatív<br />
töltések összege megegyezik, és így egészében semlegesítik egymást. Ez áll az anyag kisebb<br />
részeire, atomokra és molekulákra is. Az elektromos tér hat az atomok és molekulák töltött<br />
részecskéire, és igyekszik azokat elmozdítani. A pozitív és negatív részecskék ellenkezõ irányba<br />
mozdulnak el. Elszakadni egymástól azonban nem tudnak, mert az atomot, ill. molekulát<br />
összetartó erõk ezt megakadályozzák. A deformálódott anyagrészecske pozitív és negatív töltéseinek<br />
középpontja többé nem esik egybe, és ez mindaddig fennáll, amíg a külsõ elektromos<br />
tér hat. A tér jelenlétében tehát a közeg meghatározott dipólussûrûséggel rendelkezik.<br />
Tételezzük fel, hogy a tér hatására kialakult dipólussûrûség egyenletes eloszlású.<br />
Ekkor a közeg belsejében a szembeforduló pozitív és negatív töltések semlegesítik<br />
egymást. Más a helyzet a dielektrikum felületén (2.7. ábra). A felületen a töltéssûrûség<br />
éppen a kompenzálatlan polarizációs töltés<br />
σ pol = P. (2.24)