Электрические и магнитные свойства вещества

3.5.1. Для ориентационной поляризации диэлектриков характерно …

	влияние теплового движения молекул на степень поляризации диэлектрика
	расположение дипольных моментов строго по направлению внешнего электрического поля
	отсутствие влияния теплового движения молекул на степень поляризации диэлектрика
	наличие этого вида поляризации у всех видов диэлектриков

Решение: Ориентационная поляризация наблюдается у полярных диэлектриков. Внешнее электрическое поле стремится ориентировать дипольные моменты полярных молекул по направлению вектора напряженности поля. Этому препятствует хаотическое тепловое движение молекул, вызывающее беспорядочный разброс диполей. В итоге совместного действия поля и теплового движения возникает преимущественная ориентация дипольных электрических моментов вдоль поля, возрастающая с увеличением напряженности электрического поля и с уменьшением температуры.

3.5.2. На рисунке представлены графики, отражающие характер зависимости поляризованности Р диэлектрика от напряженности внешнего электрического поля Е.

Неполярным диэлектрикам соответствует кривая …

3.5.3. Верным для неполярных диэлектриков является утверждение …

	Диэлектрическая проницаемость неполярных газообразных диэлектриков зависит от поляризуемости атома (молекулы), зависящей только от объема атома (молекулы) и от их концентрации
	Диэлектрическая восприимчивость неполярных диэлектриков обратно пропорциональна температуре
	Диэлектрическая восприимчивость неполярных диэлектриков прямо пропорциональна напряженности внешнего электрического поля
	Диэлектрическая проницаемость неполярных диэлектриков

Решение: Диэлектрическая проницаемость где – диэлектрическая восприимчивость, которая вместе с электрической постоянной является коэффициентом пропорциональности между поляризованностью (вектором поляризации) и напряженностью электрического поля : Для неполярных диэлектриков характерна электронная (деформационная) поляризация: во внешнем электрическом поле происходит деформация электронных оболочек атомов и молекул, в результате которой молекула приобретает индуцированный (наведенный) электрический дипольный момент , пропорциональный напряженности внешнего поля . Здесь α – поляризуемость атома (молекулы), зависящая только от объема атома (молекулы). Тепловое движение неполярных молекул никак не влияет на возникновение у них индуцированных дипольных моментов: векторы всегда совпадают по направлению с вектором , а поляризуемость α не зависит от температуры. Поэтому диэлектрическая восприимчивость, а следовательно, и диэлектрическая проницаемость не зависят от температуры при условии, что концентрация атомов (молекул) остается постоянной. Поскольку поляризованность имеет смысл дипольного момента единицы объема, а следовательно, и зависят от концентрации атомов (молекул) и от поляризуемости атома (молекулы). Так как поляризованность (вектор поляризации) совпадает по направлению с вектором напряженности электрического поля, следовательно

	сегнетоэлектриках
	полярных диэлектриках
	неполярных диэлектриках
	любых диэлектриках

3.5.4. Явление гистерезиса, то есть запаздывания изменения поляризованности от изменения напряженности внешнего электрического поля, имеет место в …

Решение: Для сегнетоэлектриков характерно явление диэлектрического гистерезиса, состоящее в различии значений поляризованности сегнетоэлектрического образца при одной и той же напряженности электрического поля в зависимости от значения предварительной поляризованности этого образца. При уменьшении напряженности внешнего электрического поля до нуля наблюдается остаточная поляризованность. Явление гистерезиса объясняется доменной структурой сегнетоэлектрика.

	μ =1,00036
	μ =0,999864

3.5.5. Парамагнетиком является вещество с магнитной проницаемостью …

Решение: Все вещества можно разделить на слабомагнитные (парамагнетики и диамагнетики) и сильномагнитные (ферромагнетики). У парамагнетиков магнитная проницаемость μ >1, у диамагнетиков μ <1, причем как у тех, так и у других μ мало отличается от единицы, то есть магнитные свойства этих магнетиков выражены очень слабо. Поэтому парамагнетиком среди перечисленных веществ является вещество с магнитной проницаемостью μ =1,00036.

3.5.6. На рисунке представлены графики, отражающие характер зависимости величины намагниченности I вещества (по модулю) от напряженности магнитного поля Н.

Парамагнетикам соответствует кривая …

Решение: К парамагнетикам относятся вещества, атомы (молекулы) которых обладают собственным магнитным моментом. Однако вследствие теплового движения молекул их магнитные моменты ориентированы беспорядочно в отсутствие внешнего магнитного поля, и намагниченность вещества в этих условиях равна нулю. При внесении парамагнетика во внешнее магнитное поле устанавливается преимущественная ориентация магнитных моментов атомов (молекул) в направлении поля. Таким образом, парамагнетик намагничивается, создавая собственное магнитное поле, совпадающее по направлению с внешним полем и усиливающее его. Диамагнитный эффект наблюдается и в парамагнетиках, но он значительно слабее парамагнитного и поэтому остается незаметным. Магнитная восприимчивость парамагнетиков положительна, значительно меньше единицы и составляет величину 10^-5-10^-3. В слабом магнитном поле намагниченность пропорциональна напряженности внешнего поля. В очень сильном магнитном поле (и при достаточно низкой температуре) магнитные моменты всех молекул располагаются практически параллельно полю. При этом намагниченность парамагнетика достигает максимального значения (но существенно меньшего по сравнению с ферромагнетиками). Парамагнетикам соответствует кривая 3.

3.5.7. Характер зависимости магнитной проницаемости ферромагнетика от напряженности внешнего магнитного поля Н показан на графике …

Решение: Характерной особенностью ферромагнетиков является зависимость магнитной проницаемости от напряженности внешнего магнитного поля, которая имеет вид, представленный на рисунке:

3.5.8. Неверным для ферромагнетиков является утверждение …

	Магнитная проницаемость ферромагнетика – постоянная величина, характеризующая его магнитные свойства.
	Ферромагнетиками называются твердые вещества, которые могут обладать спонтанной намагниченностью, то есть могут быть намагничены в отсутствие внешнего магнитного поля.
	Для ферромагнетиков характерно явление магнитного гистерезиса: связь между магнитной индукцией (намагниченностью) и напряженностью внешнего магнитного поля оказывается неоднозначной и определяется предшествующей историей намагничивания ферромагнетика.
	Для каждого ферромагнетика имеется температура, называемая температурой или точкой Кюри, при которой ферромагнитные свойства исчезают.