• 電極化率

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    極化率

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    在電學(電磁學)中,電化率( χ e {\displaystyle \chi _{\text{e}}} ;拉丁語:susceptibilis receptive)是一個無量綱比例常數,表示介電材料的極化程度 響應施加的電場。 電敏感性越大,材料響應電場極化的能力就越大,從而降低材料內部的總電場(并儲存能量)。 正是通過這種方式,電敏感性影響材料的介電常數,從而影響該介質中的許多其他現象,從電容器的電容到光速。

    線性電介質的定義

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    如果電介質材料是線性電介質,則電敏感性定義為將電場 E 與感應電介質極化密度 P 相關聯的比例常數(可以是矩陣)

    磁化率各向異性(根據方向不同)的材料中,磁化率表示為稱為磁化率張量的矩陣。 許多線性電介質是各向同性的,但是材料可能同時顯示線性和各向異性的行為,或者材料可能是非線性的但各向同性的。 各向異性但線性磁化率在許多晶體中很常見。

    分子極化率

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    存在一個類似的參數,用于將單個分子的感應偶極矩 p 的大小與感應偶極子的局部電場 E 相關聯。 這個參數是分子極化率 (α),局部電場 Elocal 產生的偶極矩由下式給出: p = ε 0 α E local {\displaystyle \mathbf {p} =\varepsilon _{0} \alpha \mathbf {E_{\text{local}}} }

    然而,這引入了一個復雜的問題,因為局部領域可能與整體應用領域有很大不同。 我們有: P = N p = N ε 0 α E local , {\displaystyle \mathbf {P} =N\mathbf {p} =N\varepsilon _{0}\alpha \mathbf {E } _{\text{local}},} 其中 P 是每單位體積的極化,N 是每單位體積對極化有貢獻的分子數。 因此,如果局部電場與環境電場平行,我們有: χ e E = N α E local {\displaystyle \chi _{\text{e}}\mathbf {E} =N \alpha \mathbf {E} _{\text{local}}}

    因此,只有當局部場等于環境場時,我們才能寫出:χ e = N α 。 {\displaystyle \chi _{\text{e}}=N\alpha .}

    否則,應該找到局部場和宏觀場之間的關系。 在某些材料中,Clausius–Mossotti 關系成立并顯示為 χ e 3 + χ e = N α 3 。電極化率

    定義不明確

    分子極化率的定義取決于作者。 在上述定義中,p = ε 0 α E local , {\displaystyle \mathbf {p} =\varepsilon _{0}\alpha \mathbf {E_{\text{local}}} ,} p {\displaystyle p} 和 E {\displaystyle E} 以 SI 單位表示,分子極化率 α {\displaystyle \alpha } 的尺寸為體積 (m3)。 另一個定義是保留 SI 單位并將 ε 0 {\displaystyle \varepsilon _{0}} 整合到 α {\displaystyle \alpha } 中:

    p = α E 局部。第二個定義中,極化率的 SI 單位為 C.m2/V。

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    詞條目錄
    1. 極化率
    2. 線性電介質的定義
    3. 分子極化率
    4. 定義不明確

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