Re: dubbi sul comportamento di un isolante

From: Patrizio <patrizio.pan-2002_at_libero.it>
Date: 2 Oct 2006 22:48:17 -0700

asciughino_at_gmail.com ha scritto:

> Rileggendo il vecchio (ma ottimo) libro di fisica 2 , ho trovato una
> trattazione sul comportamento di un materiale dielettrico isolante
> immerso in un campo elettrico....

Suppongo che tale materiale sia solido. Ma di solidi ne esistono
vari tipi ... e non e' detto che nella trattazione possano essere
considerati alla stessa maniera, prescindendo dalla loro struttura,
v. piu' oltre.

> Il libro dice che se il materiale isolante viene immerso il un campo
> elettrico (come nel caso di un dielettrico tra i due piatti di una
> capacit�), non vi sono cariche in movimento,

Suppongo, per semplicita', che il condensatore sia connesso
ad un generatore di cc.

> ma le molecole avendo un

Qui imho occorre un po' di attenzione.

Prima di tutto, non e' detto che nel solido ci siano 'molecole', es.:
Diamante, Quarzo, Fluoruro di Litio; il primo e' apolare, il che non
implica che non sia polarizzabile, e quest'ultima caratteristica vale
anche per gli altri; il secondo e' intermedio, nel senso che un atomo
di Si avra' una parz. carica positiva e il rovescio per un atomo di O;
il terzo e' essenzialmente ionico, ma il suo band-gap e' prossimo
a 14 eV contro i ca. 6 eV del diamante: della serie, non tiriamo
conclusioni affrettate anche se ci appaiono plausibili.
Ho citato questi tre casi rappresentativi, ma ovviam. ci sono
tantissimi altri esempi.
In tutti questi le 'molecole' non ci sono, o meglio, un cristallo
(a rigore un monocristallo) puo' essere considerato una molecola
gigante.

Secondo, quandanche ci siano molecole (discrete), non e' detto che
abbiano un mom. dip. permanente (I2, P4, S8, per citare casi semplici).

> proprio momento del dipolo si orientano nella direzione del campo

Questo e' possibile solo se nel solido ci sono molecole discrete
aventi mom. dipolare non nullo (e comunque tale orientamento
costa una non trascurabile energia; diverso sarebbe per liq. o gas).
Cio' dovrebbe implicare che per ottenere quell'allineamento occorrera'
superare una certa soglia di ddp applicata al condensatore,
o almeno cosi' mi parrebbe.

> elettrico: in questo modo si crea all'interno del dielettrico un campo
> uguale ed opposto a quello che vi � tra i due piatti del condensatore

Qui non ho idee suff. chiare: e' vera quell'uguaglianza (chiedo)?

> (in modo da poter considerare nullo il campo all'interno del
> dielettrico) e quindi rimane solo un campo elettrico tra dielettrico e
> piatto di valore inferiore rispetto a quello che si avrebbe nel
> condensatore senza dielettrico.

Ma, se cosi' fosse, allorche' il dielettrico riempisse completamente
il 'vano' tra le due piastre, che succederebbe? Il campo cadrebbe
(idealmente) a zero?

> La banda di valenza di un isolante � completamente piena,quella di
> conduzione completamente vuota e in mezzo vi � un gap elevato....Il
> mio dubbio �:cosa succede nel diagramma a bande se il dielettrico �
> immerso in un campo elettrico?Come si manifesta questo fenomeno?

Scusate, ho approfittato di questo post da un lato per fare alcune
precisazioni che mi *sembravano* andassero fatte (se in esse
doveste riscontrare errori/inesattezze, vi pregherei di farmele notare)

e, dall'altro, per porre delle questioni in modo da chiarirmi le idee
sui concetti fisici coinvolti.

Grazie dell'attenzione,
Patrizio
Received on Tue Oct 03 2006 - 07:48:17 CEST