第4章 静電容量と誘電体 静電容量の定義 ここまでに私たちは静電場についてその性質を勉強してきました.それをここでまとめておきましょう. 静電界Eは,電荷によって生ずるものであり,それはガウスの法則で記述され, (eq. 1) のような方程式で表わされました.すなわち,電荷ρを囲む閉じた曲面を外側に向かって発散する電界が電荷を源として生ずるのです. そして,こうして生じた電界は, (eq. 2) のように渦を持たない場であり,それゆえ,静電界はスカラーポテンシャルによって表現することができ,それをφとしますと, (eq. 3) と表わすことができます. ここで,式(3)を式(1)に代入しますと, (eq. 4) のようになります.左辺は,第1章で復習しておいたベクトル解析の諸定理を使いますと, とすることができます.最後の置き換え∇2はこれをラ
液晶は誘電体であるため、分極という現象は液晶を理解するために必要不可欠なものです。 ここでは、分極について説明していこうと思います。 分極には3つの種類が存在します。 まずは、最もミクロな分極である電子分極について説明します。 右図のように電子分極は原子内の電子(雲)が、印加電場により、原子核に対して相対変位する事によって起こる分極です。 電場の無い状態では、原子核の位置と電子の存在する中心位置(電子雲の中心)が同じ位置に存在しているため、それらの極性を打ち消しあう事で中性、つまり電荷の偏りが全く無い状態となります。 電場が印加されると、原子核は電場のマイナス方向に引きつけられ、電子はプラス方向へ引きつけられることになります(原子核は電子に比べてはるかに重いため、原子核の変位は無視できる)。 そのため、陽子は無電場時の位置から動き、また電子雲はプラス方向へ引き伸ばされ動きます。 したがって
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