Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Векторное поле, описывающее плотность электрических дипольных моментов в диэлектрическом материале.
Vector field describing the density of electric dipole moments in a dielectric material
В классической электродинамике плотность поляризации (или электрическая поляризация, или просто поляризация) – это векторное поле, выражающее объемную плотность постоянных или индуцированных электрических дипольных моментов в диэлектрическом материале. Когда диэлектрик помещается во внешнее электрическое поле, его молекулы приобретают электрический дипольный момент, и говорят, что диэлектрик поляризован. Электрическая поляризация данного образца диэлектрического материала определяется как частное от деления электрического дипольного момента (векторная величина, выраженная в кулонах на метр (Кл·м) в единицах СИ) на объем (в метрах кубических). Плотность поляризации математически обозначается буквой P.
In classical electromagnetism, polarization density (or electric polarization, or simply polarization) is the vector field that expresses the volumetric density of permanent or induced electric dipole moments in a dielectric material. When a dielectric is placed in an external electric field, its molecules gain electric dipole moment and the dielectric is said to be polarized. Electric polarization of a given dielectric material sample is defined as the quotient of electric dipole moment (a vector quantity, expressed as coulombs*meters (C*m) in SI units) to volume (meters cubed). Polarization density is denoted mathematically by P;
Для определенного элемента объема в материале, несущего дипольный момент , мы определяем плотность поляризации P:
For a certain volume element in the material, which carries a dipole moment , we define the polarization density 'P':
В общем случае дипольный момент изменяется от точки к точке внутри диэлектрика. Следовательно, плотность поляризации P диэлектрика внутри бесконечно малого объема dV с бесконечно малым дипольным моментом dp определяется как:
In general, the dipole moment changes from point to point within the dielectric. Hence, the polarization density 'P' of a dielectric inside an infinitesimal volume dV with an infinitesimal dipole moment d'p' is:
Результирующий заряд, возникающий в результате поляризации, называется связанным зарядом и обозначается . Это определение плотности поляризации как «дипольный момент в единице объема» широко распространено, хотя в некоторых случаях оно может приводить к неоднозначности и парадоксам.
The net charge appearing as a result of polarization is called bound charge and denoted
This definition of polarization density as a "dipole moment per unit volume" is widely adopted,
though in some cases it can lead to ambiguities and paradoxes.
Аморфные материалы
Другая проблема в определении P связана с произвольным выбором "единичного объема", или, точнее, с масштабом системы. Например, в микроскопическом масштабе плазму можно рассматривать как газ свободных зарядов, таким образом, P должен быть равен нулю. Напротив, в макроскопическом масштабе та же самая плазма может быть описана как сплошная среда, обладающая диэлектрической проницаемостью и, следовательно, ненулевой поляризацией 'P' ≠ '0'.
Another problem in the definition of P is related to the arbitrary choice of the "unit volume", or more precisely to the system's scale. For example, at microscopic scale a plasma can be regarded as a gas of free charges, thus P should be zero. On the contrary, at a macroscopic scale the same plasma can be described as a continuous medium, exhibiting a permittivity and thus a net polarization 'P' ≠ '0'.