Основные механизмы поляризации

Расчетно-графическая работа по дисциплине

«МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ»

Вариант 66.

 

 

Разработал студент

Группы ОД(АТ)-21

Иванов Алексей

 

 

Проверил

Добрынин Е.В.

 

Самара 2014

 

Задание №1

 

 

К образцу прямоугольной формы из диэлектрического материала размерами a×b и толщиной h прикладывается напряжение U. Напряжение подводится к граням ab, покрытым слоем металла. Требуется определить: ток утечки, мощность потерь, удельные потери на постоянном токе.

Затем к образцу прикладывается переменное напряжение с действующим значением U. Требуется определить мощность потерь и удельные диэлектрические потери при частотах f₁, f₂, f₃.

Решение.

Исходные данные:

а=600мм=0,6м ε=1,95

b=550мм=0,55м ρ=0,5* 10¹⁶Ом*м

h=1,8мм=0,0018м ρ_S=1*10¹⁶Ом*м

U=1,3кВ=1,3*10³B tgδ=2,1*10^-4

f₁=90Гц

f₂=9кГц=9*10³Гц

f₃=0,9МГц=0,9*10⁶Гц

В цепях постоянного напряжения через диэлектрик протекает незначительный ток, обусловленный движением свободных зарядов. Он называется током сквозной проводимости и током утечки. Ток утечки равен сумме объемного Iv и поверхностного Is токов:

I = Iv + Is =4,8*10^-12+1,6*10^-12=6,4*10^-12А

Токи Iv и Is можно определить по закону Ома:

=1,3*10³/2,7*10¹⁴= 4,8*10^-12А

=1,3*10³/7,8*10^14,=1,6*10^-12А

=0,5* 10¹⁶*0,0018/(0,6*0,55)=0,027*10¹⁶=2,7*10¹⁴Ом

=1*10¹⁶*0,0018/2*(0,6+0,55)=7,8*10¹⁴Ом

Диэлектрическая проницаемость ε позволяет определить способность диэлектрика образовывать электрическую емкость. Емкость плоского конденсатора С с двумя металлическими обкладками прямо пропорциональна диэлектрической проницаемости материала, заключенного между обкладками:

=8,85∙10^-12*1,95*0,33/0,0018=3,163*10^-9Ф

S = a∙b =0,6*0,55=0,33м²

ε₀ =8,85∙10^-12 Ф/м – электрическая постоянная.

Диэлектрическая проницаемость ε зависит от интенсивности процессов поляризации, протекающих в диэлектриках под воздействием внешнего электрического поля. Различают четыре основных вида поляризации: электронную, дипольную, ионную и спонтанную.

Активная мощность, выделяющаяся в проводнике, не зависит от характера напряжения – она одинакова как при действии постоянного напряжения, так и действующего значения переменного. Если такой же опыт провести с диэлектриком, то мощность при переменном напряжении будет больше.

Активную мощность, выделяющуюся в диэлектрике при постоянном напряжении, можно определить по формуле:

P = U ∙ I =1,3*10³*6,4*10^-12=8,32*10^-9Вт

При переменном напряжении активная мощность выделившаяся в диэлектрике определяется по формуле:

P₁ = U² ∙ 2π ∙ f₁ ∙ C ∙ tgδ =(1,3*10³)²*2*3,14*90*3,163*10^-9*2,1*10^-4=3,34*10^-4Вт

P₂ = U² ∙ 2π ∙ f₂ ∙ C ∙ tgδ= (1,3*10³)²*2*3,14*9*10³*3,163*10^-9*2,1*10^-4=3,34*10^-2

P₃ = U² ∙ 2π ∙ f₃ ∙ C ∙ tgδ= (1,3*10³)²*2*3,14*0,9*10⁶*3,163*10^-9*2,1*10^-4=3,34Вт

Выделяющуюся в диэлектрике активную мощность называют мощность потерь или просто диэлектрическими потерями. Для сравнения характеристик диэлектриков пользуются удельными потерями, т.е. потерями в 1 м³ материала:

=8,32*10^-9/0,00059=1,4*10^-3Вт/м³-на постоянном токе

V = a ∙ b ∙ h =0,6*0,55*0,0018=0,00059м³

 

p₁=P₁/V=3,34*10^-4/0,00059=5,66Вт/м³

p₂=P₂/V=3,34*10^-2/0,00059=566,1Вт/м³ на переменном токе

p₃=P₃/V=3,34/0,00059=5,11*10⁴Bт/м³

При решении задачи следует сравнить удельные потери на постоянном и переменном токе с частотами f₁, f₂ и f₃.

Задание №2

Провод длиной L из металла М был смонтирован при температуре Т₁, через некоторое время температура изменилась до Т₂. При измерениях оказалось, что длина провода увеличилось на p%, а удельное сопротивление стало ρ₂.

Рассчитать при какой температуре был произведен монтаж провода?

Решение.

Удельное сопротивление, следовательно, и сопротивление металлов, зависит от температуры, увеличиваясь с ее ростом. Температурная зависимость сопротивления проводника объясняется тем, что:

– возрастает интенсивность рассеивания (число столкновений) носителей зарядов при повышении температуры;

– изменяется концентрация носителей зарядов при нагревании проводника.

Исходные данные:

 

Металл: Алюминий

α_l=22,2*10^-6

ρ₀=0,028Ом*м/мм²

α_ρ=0,0042К^-1

ρ₂=0,031 Ом*м/мм²

р=0,09%

 

Опыт показывает, что при не слишком высоких и не слишком низких температурах зависимость удельного сопротивления проводника от температуры выражается формулами:

ρ_Т=ρ₀[1+α_ρ(Т-Т₀)]

ρ_0~ Т₀, ρ₂~ Т₂

ρ₂=ρ₀[1+α_ρ(Т₂-Т₀)]

Т₂₌ (ρ₂/ ρ₀-1)/ α_ρ+ Т₀=(0,031/0,028-1)/0,0042+20=159,431⁰C

 

Изменение сопротивления проводника при нагреве происходит еще и за счет его растяжения, но поскольку оно дает эффект для большинства (кроме термостабильных проводников) на несколько порядков меньше, чем вышеуказанные причины, то им обычно в расчетах пренебрегают.

Однако изменение длины проводов при нагревании и охлаждении следует учитывать при механических расчетах. Степень увеличения или уменьшения первоначального размера металла при изменении температуры на один градус характеризуется коэффициентом линейного расширения α_l.

Таким образом, длина провода после изменения температуры от T₁⁰C до T₂⁰C составит:

l_T2=l_T1[1+α_l(T₂-T₁)]

 

l₂=l₁[1+α_l(T₂-T₁)]

 

l₁→ l₂

_∆=0,02%

l₁=100%

l₂=100,02%

 

l₂= l₁*100,02/100=1,0002* l₁

 

1,0002* l₁=l₁[1+α_l(T₂-T₁)]

0,0002= α_l(T₂-T₁)

Т₁=Т₂-0,0002/ α_l=159,431-0,0002/22,2*10^-6=150,422⁰C

 

Поскольку в формулах расчет производится через разницу температур, то можно использовать температурную шкалу как в Кельвинах, так и в Цельсиях.

 

Задание №3

Дайте определение магнитного материала. Приведите классификацию магнитных материалов. Назовите основные параметры магнитных материалов и кратко поясните их физический смысл. Кратко опишите сами материалы, определите их место по приведенной классификации. Назовите области использования заданных материалов.

Рассчитайте и постройте зависимость магнитной проницаемости  от напряженности магнитного поля Н (для магнитомягкого материала).

 

Исходные данные:

 

Феррит	Н	0,1	0,3	0,5			2,5
200НН	В	0,04	0,095	0,11	0,14	0,16	0,165

Рассчитайте и постройте зависимость объемной плотности магнитной энергии в воздушном зазоре магнитотвердого материала W = f(B) и кривую размагничивания B = f(-H).

Мартенситная	Н
сталь Е7В6	В	1,1	1,05	0,98	0,9	0,75	0,35

 

Решение.

 

Материалы, которые под действием внешнего магнитного поля намагничиваются, называют магнитными. Основными магнитными материалами являются железо, никель, кобальт и различные сплавы на их основе. Свойства магнитных материалов оцениваются магнитными характеристиками.

Магнитная проницаемость m определяет способность материала к намагничиванию: чем она больше, тем легче намагничивается материал. Магнитная проницаемость зависит от действующей напряженности магнитного поля Н. Поэтому для оценки способности материала к намагничиванию приходится учитывать начальную магнитную проницаемость m_н и максимальную магнитную проницаемость m_mах.

Определить величину m в зависимости от Н можно по формуле:

где m₀ = 4p×10^-7=4*3,14*10^-7=12,56*10^-7 Гн/м - магнитная постоянная;

 

m₁=1/m₀*B₁/H₁=1/12,56*10^-7*0,04/0,1*10³=3,18*10³Гн/м

m₂=1/m₀*B₂/H₂=1/12,56*10^-7*0,095/0,3*10³=1,178*10³ Гн/м

m₃=1/m₀*B₃/H₃=1/12,56*10^-7*0,11/0,5*10³=0,7*10³ Гн/м

m₄=1/m₀*B₄/H₄=1/12,56*10^-7*0,14/1*10³=0,11*10³ Гн/м

m₅=1/m₀*B₅/H₅=1/12,56*10^-7*0,16/2*10³=0,1019*10³ Гн/м

m₆=1/m₀*B₆/H₆=1/12,56*10^-7*0,165/2,5*10³=0,084*10³ Гн/м

В контрольной работе требуется рассчитать величины m и построить график зависимости m = f(H). Пример графика представлен на рис.1.(на отдельном листе)

 

Магнитотвердые материалы применяют для изготовления постоянных магнитов. Основное требование к постоянным магнитам состоит в том, что они должны создавать в воздушном зазоре между своими полюсами магнитное поле с постоянными значениями напряженности Н и магнитной индукции В.

К характеристикам магнитотвердых материалов относятся остаточная магнитная индукция Br, коэрцитивная сила Н_с, а также максимальная объемная плотность энергии магнитного поля в воздушном зазоре W_м. Она измеряется в Дж/м³, если индукция В выражена в Тл, а напряжённость поля Н в А/м. Объемная плотность энергии магнитного поля определяется по формуле:

W₁=1,1*0/2=0

W₂=1,05*10³/2=5,25*10² Дж/м³

W₃=0,98*2*10³/2=9,8*10² Дж/м³

W₄=0,9*3*10³/2=13,5*10² Дж/м³

W₅=0,75*4*10³/2=15*10² Дж/м³

W₆=0,35*5*10³/2=8,75*10² Дж/м³

W₇=0*5,5*10³/2=0

В контрольной работе для магнитотвердого материала следует построить графики: кривую размагничивания В = f(-H) и кривую объемной плотности магнитной энергии в воздушном зазоре W = f(B). Пример графиков представлен на рис.2. (на отдельном листе)

 

 

Задание №4

Магнит сверхпроводящий

Магнит сверхпроводящий, соленоид или электромагнит с обмоткой из сверхпроводящего материала. Обмотка в состоянии сверхпроводимости обладает нулевым омическим сопротивлением. Если такая обмотка замкнута накоротко, то наведённый в ней электрический ток сохраняется практически сколь угодно долго. Магнитное поле незатухающего тока, циркулирующего по обмотке М. с., исключительно стабильно и лишено пульсаций, что важно для ряда приложений в научных исследованиях и технике.

Обмотка М. с. теряет свойство сверхпроводимости при повышении температуры выше критической температуры Т_ксверхпроводника, при достижении в обмотке критического тока I_k или критического магнитного поля Н_к. Учитывая это, для обмоток М. с. применяют материалы с высокими значениями Т_к, I_k и Н_к (см. таблицу).

Свойства сверхпроводящих материалов, применяемых для обмоток сверхпроводящих магнитов

Материал	H Kпри 4,2 K, кэ	Критическая температура T K, K	Критическая плотность тока (а/см2) в магнитном поле
50 кгс	100 кгс	150 кгс	200 кгс
Сплав ниобий – цирконий (Nb 50% – Zr 50%)		10,5	1·105
Сплав ниобий – титан (Nb 50% – Ti 50%)		9,8	3·105	1·104
Сплав ниобий – олово (Nb3Sn)		18,1	(1,5–2)·106	1·106	(0,7–1)·105	(3–5)·104
Соединение ванадий – галлий (V3Ga)		14,5	1·106	(2–3)·105	(1,5–2)·105	(3–5)·104

Для стабилизации тока в обмотке М. с. (предотвращения потери сверхпроводимости отдельными её участками) сверхпроводящие обмоточные материалы выпускаются в виде проводов и шин, состоящих из тонких жил сверхпроводника в матрице нормального металла с высокой электро- и теплопроводностью (медь или алюминий). Жилы делают не толще нескольких десятков мкм, что снижает тепловыделение в обмотке при проникновении в неё растущего с током магнитного поля. Кроме того, весь проводник при изготовлении скручивают вдоль оси (рис. 1), что способствует уменьшению токов, наводящихся в сверхпроводящих жилах и замыкающихся через металл матрицы. Обмоточные материалы из хрупких интерметаллических соединений Nb₃Sn и V₃Ga выпускают в виде лент из Nb или V толщиной 10—20 мкм со слоями интерметаллида (2—3 мкм)на обеих поверхностях. Такая лента для стабилизации сверхпроводящего тока и упрочнения покрывается тонким слоем меди или нержавеющей стали.

Сравнительно небольшие М. с. (с энергией магнитного поля до нескольких сотен кдж) изготавливают с плотно намотанной обмоткой, содержащей 30—50% сверхпроводника в сечении провода. У крупных М. с., с энергией поля в десятки и сотни Мдж, проводники (шины) в своём сечении содержат 5—10% сверхпроводника, а в обмотке предусматриваются каналы, обеспечивающие надёжное охлаждение витков жидким гелием.

Электромагнитное взаимодействие витков соленоида создаёт механические напряжения в обмотке, которые в случае длинного соленоида с полем ~100 кгс эквивалентны внутреннему давлению ~ 400 am (3,9×10⁷ н/м²). Обычно для придания М. с. необходимой механической прочности применяют специальные бандажи (рис. 2). В принципе, механические напряжения могут быть значительно снижены такой укладкой витков обмотки, при которой линии тока совпадают с силовыми линиями магнитного поля всей системы в целом (так называемая "бессиловая" конфигурация обмотки).

При создании в обмотке М. с. электрического тока требуемой величины сначала включают нагреватель, расположенный на замыкающем обмотку сверхпроводящем проводе. Нагреватель повышает температуру замыкающего провода выше его Т_к, и цепь шунта перестаёт быть сверхпроводящей. Когда ток в соленоиде достигнет требуемой величины, нагреватель выключают. Цепь шунта, охлаждаясь, становится сверхпроводящей, и после снижения тока питания до нуля в обмотке М. с. и замыкающем её проводе начинает циркулировать незатухающий ток.

Работающий М. с. находится обычно внутри криостата (рис. 3) с жидким гелием (температура кипящего гелия 4,2 K ниже Тк сверхпроводящих обмоточных материалов). Для предотвращения возможных повреждений сверхпроводящей цепи и экономии жидкого гелия при выделении запасённой в М. с. энергии в цепи М. с. имеется устройство для вывода энергии на разрядное сопротивление (рис. 4). Предельная напряжённость магнитного поля М. с. определяется в конечном счёте свойствами материалов, применяемых для изготовления обмотки магнита (см. таблицу).

Современные сверхпроводящие материалы позволяют получать поля до 150—200 кгс. Стоимость крупных М. с. с напряжённостью поля порядка десятков кгс в объёме нескольких м³ практически не отличается от затрат на сооружение водоохлаждаемых соленоидов с такими же параметрами, в то время как суммарные затраты электрической энергии на питание М. с. и его охлаждение приблизительно в 500 раз меньше, чем для обычных электромагнитов. Для обеспечения работы такого М. с. требуется около 100—150 квт, тогда как для эксплуатации аналогичного водоохлаждаемого магнита потребовалась бы мощность ~40—60 Мвт.

Значительное число созданных М. с. используется для исследования магнитных, электрических и оптических свойств веществ, в экспериментах по изучению плазмы, атомных ядер и элементарных частиц. М. с. получают распространение в технике связи и радиолокации, в качестве индукторов магнитного поля электромашин. Принципиально новые возможности открывает сверхпроводимость в создании М. с. — индуктивных накопителей энергии с практически неограниченным временем её хранения.

ТермоэлектрическиймодульПельтье (элементПельтье)

В основе работы термоэлектрического охлаждающего модуля лежит эффект, открытый французским часовщиком Жаном Пельтье, который в 1834 г. обнаружил, что при протекании постоянного электрического тока в цепи, состоящей из разнородных проводников, в местах контактов (спаях) проводников поглощается или выделяется, в зависимости от направления тока, тепло. При этом количество этой теплоты пропорционально току, проходящему через контакт проводников (Рис.1).Наиболее сильно эффект Пельтье проявляется на контактах полупроводников с различным типом проводимости (p- или n-). Объяснение эффекта Пельтье заключается во взаимодействии электронов проводимости, замедлившихся или ускорившихся в контактном потенциале p-n перехода, с тепловыми колебаниями атомов в массиве полупроводника. В результате, в зависимости от направления движения электронов и, соответственно, тока, происходит нагрев (Th) или охлаждение (Tc) участка полупроводника, непосредственно примыкающего к спаю (p-n или n-p переходу).

Рис.1 Схема действия эффекта Пельтье.

Эффект Пельтье лежит в основе работы термоэлектрического модуля (ТЭМ). Единичным элементом ТЭМ является термопара, состоящая из одного проводника (ветки) p-типа и одного проводника n-типа. При последовательном соединении нескольких таких термопар теплота (Qс), поглощаемая на контакте типа n-p, выделяется на контакте типа p-n (Qh). Термоэлектрический модуль представляет собой совокупность таких термопар, обычно соединенных между собой последовательно по току и параллельно по потоку тепла. Термопары помещаются между двух керамических пластин (Рис.2). Ветки напаиваются на медные проводящие площадки (шинки), которые крепятся к специальной теплопроводящей керамике, например, из оксида алюминия. Количество термопар может варьироваться в широких пределах - от нескольких единиц до нескольких сотен, что позволяет создавать ТЭМ с холодильной мощностью от десятых долей ватта до сотен ватт. Наибольшей термоэлектрической эффективностью среди промышленно используемых для изготовления ТЭМ материалов обладает теллурид висмута, в который для получения необходимого типа и параметров проводимости добавляют специальные присадки, например, селен и сурьму. Традиционно сторона, к которой крепятся провода, горячая и она изображается снизу.

Рис.2 Так выглядят модули Пельтье.

При прохождении через ТЭМ постоянного электрического тока возникает разность температур (dT=Th-Tc) между его сторонами: одна пластина (холодная) охлаждается, а другая (горячая) нагревается. По сути элемент Пельтье является своебразным тепловым насосом. При использовании модуля Пельтье необходимо обеспечить эффективный отвод тепла с его горячей стороны, например, с помощью воздушного радиатора или водяного теплообменника (водоблока). Здесь надо учесть, что отводить придется не только "перекачиваемую" теплоту, но и добавляемую (примерно 50%) самим модулем. Если поддерживать температуру горячей стороны модуля на уровне температуры окружающей среды, то на холодной стороне можно получить температуру, которая будет на десятки градусов ниже. В высококачественных серийных ТЭМ известных производителей, например, ИПФ КРИОТЕРМ (г.Санкт-Петербург), разность температур может достигать 74 град на одном каскаде. Модуль является обратимым, т.е. при смене полярности постоянного тока горячая и холодная пластины меняются местами. Можно использовать модуль в режиме термоциклирования: чередовать режим охлаждения с режимом нагрева с помощью переключателя. Как уже отмечалось, степень охлаждения пропорциональна величине тока, проходящего через ТЭМ, что позволяет при необходимости плавно регулировать температуру охлаждаемого объекта, причем с высокой точностью. Внешний вид различных типов однокаскадного ТЭМ представлен на Рис.3.

Рис.3 Так выглядят модули в жизни.

 

Основные механизмы поляризации

Существо поляризации большинства диэлектриков состоит в воз­никновении электрического (дипольного) момента в объёме диэлек­трика вследствие перемещения связанных электрических зарядов (за­рядов, связанных в атомах, молекулах, кристаллической решетке) под действием внешнего электрического поля.

Объясним этот механизм поляризации на примере поляризации атома. Перед приложением внешнего электрического поля положитель­ные и отрицательные заряды в атоме распределены так, что внешне атом проявляет себя как электрически нейтральный. Центры тяжести положительных и отрицательных зарядов при этом совпадают.При воздействии внешнего электрического поля симметрия в распределении зарядов нарушается, возникает индуцированный элек­трический момент. Центр тяжести положительных зарядов при этом смещается в направлении напряженности внешнего поля, а центр тяжести отрицательных зарядов – в противоположном направлении. Такой механизм поляризации называется электронной поляризацией. Смещение центра тяжести отрицательных зарядов пропорционально напряженности внешнего поля.Проследим, как этот механизм проявляется на временной зави­симости электрического тока поляризации в течение одного периода (рисунок 7.1).

Рисунок 7.1 – Изменение во времени электрического тока поляризации диэлектрика с электронной поляризацией

В первой четверти периода напряженность внешнего поля непре­рывно возрастает и в момент t = T/4 достигает максимума. Тотчас после приложения поля центр тяжести отрицательных зарядов откло­нится и через диэлектрик потечет относительно большой ток. При дальнейшем возрастании напряженности поля смещение центра тяжести хотя и увеличивается, но все медленнее, так как поле должно преодолевать все большие упругие силы. Поэтому ток постепенно уменьшается. При t = T/4 ток становится равным нулю и смещение электронов против направления напряженности внешнего поля заканчивается. С этого момента направление движения электронов изменится, так как упругие силы связи стремятся возвратить их в исход­ное положение. Поэтому при уменьшении напряженности внешнего поля ток течет в обратном направлении и постепенно уве­личивается. При t = T/2 центры тяжести зарядов находятся в исходном положении. Во втором полупериоде процесс повторяется с той разницей, что заряды смещаются в направлении, обратном направлению их смещения в первом полупериоде. Этот про­цесс периодически повторяется.

Время, в течение которого заряды в атомах способны реагировать на внеш­нее поле, очень мало и имеет порядок 10^-15с, то есть реакция почти мгновенна, поэтому вектор тока опережает вектор на­пряжения на 90°.

При других типах поляризации это время больше, так как меха­низм поляризации является иным. Часто речь идет о смещении более тяжелых частиц, встречающих сопротивление среды. В таких случаях опережение вектора тока по отношению к вектору напряжения мень­ше 90°.

Каким бы ни был физический механизм при различных типах поляризации, внешне поляризация проявляется всегда одинаково, т.е. как нарушение симметрии распределения электрических зарядов в ди­электрике. Заряды противоположных знаков, смещенные внешним по­лем со своих равновесных положений, образуют электрические диполи, поле которых действует навстречу причине их возникновения и спо­собно скомпенсировать часть внешнего электрического поля. Поле диполей связывает часть зарядов на электродах.

В общем случае электрическая поляризация представляет собой комплекс явлений, связанных с различными механизмами поляриза­ции и происходящих на микроскопическом уровне.

Основным механизмом поляризации можно считать упругое сме­щение частиц в диэлектрике. Поляризация такого типа называется упругой. При упругом смещении электронов в атомах говорят об упругой электронной поляризации. При взаимно упругом смещении противоположно заря­женных ионов в кристаллической решетке ионных кристаллов говорят об упругой ионной поляризации. В случае упругого смещения про­тивоположно заряженных частиц в молекуле с постоянным дипольным моментом говорят об упругой дипольной поляризации. Общим признаком таких механизмов поляризации является то, что поляризация происходит очень быстро и без потерь.

Может случиться, что индуцированный электрический момент воз­никает в результате смещения слабосвязанных частиц (электронов или ионов), которые не связаны упругими силами, или в результате ори­ентации постоянных диполей в направлении внешнего поля. Реакция этих частиц на изменения внешнего поля уже не такая быстрая, как в случае поляризации упругого типа. После исчезновения внешне­го поля частицы возвращаются в исходное положение не мгновенно, а через определенное время, и не под действием упругих сил связи, а в результате хаотического теплового движения. Такие механизмы поляризации называются релаксационными и характерны тем, что сопровождаются потерями электрической энергии и сильно зависят от интенсивности теплового движения, т. е. от температуры.

К этим основным механизмам поляризации в некоторых специаль­ных случаях добавляются особые типы поляризации – миграционная и спонтанная.

Миграционная поляризация заключается в возникновении индуци­рованного дипольного момента вследствие смещения свободных заря­дов, которые не имеют возможности нейтрализации на электродах.

Такие заряды концентрируются под действием внешнего поля на бло­кирующих барьерах различного характера и образуют пространствен­ные заряды, поле которых внешне проявляет себя как поляризация особого вида. Это типично для неоднородных диэлектриков.

Спонтанная поляризация заключается в ориентации спонтанно (самопроизвольно) образовавшихся электрических моментов в направ­лении внешнего электрического поля. Это типично для сегнетоэлектриков.

Оба особых типа поляризации имеют нелинейный характер.

О релаксационном характере поляризации можно говорить в узком и широком смысле.

В узком смысле релаксационной поляризацией считается такая поляризация, при которой зависимость поляризованности от времени после приложения или снятия внешнего постоянного поля имеет экспоненциальный характер и описывается выражениями (7.1) или (7.2).

Рисунок 7.2 – Изменение во времени поляризованностипри релаксационном характере поляризации: