Поверхневі і об’ємні поляризаційні заряди, їх зв’язок із вектором поляризації

Коли діелектрик не поляризований, об’ємна густина ρ' і поверхнева густина σ' зв’язаних зарядів рівні нулю. В результаті поляризації поверхнева густина, а в деяких випадках і об’ємна густина зв’язаних зарядів стає відмінною від нуля.

 , де P_n – проекція вектора поляризації на зовнішню нормаль до відповідної поверхні;  – густина зв’язаних зарядів рівна дивергенції вектора поляризації , взятої з від’ємним знаком.

Граничні умови для векторів напруженості електричного поля та вектора зміщення.

Нормальні складові для векторів напруженості електричного поля та вектора зміщення відповідно: , . Таким чином, при

переході через межу розділу діелектричних середовищ нормальна складова вектора E (E_n) має розрив, а нормальна складова вектора D (D_n) неперервна.

Тангенціальні: ,  . При переході через межу розділу діелектричних середовищ тангенціальна складова вектора E (E_τ) неперервна, а тангенціальна складова вектора D (D_τ)  має розрив. .

Електронна, орієнтаційна та іонна поляризація газоподібних, рідких та твердих діелектриків.

Поляризація діелектриків – явище, яке пов’язане з обмеженим зміщенням зв’язаних зарядів в діелектрику або поворотом диполів під дією зовнішнього електричного поля.

Електронна – зміщення електронних оболонок атомів під дією зовнішнього електричного поля. Не пов’язана з втратами.

Орієнтаційна – протікає з втратами на подолання сил зв’язку і внутрішнього тертя. Пов’язана з орієнтацією диполів в зовнішньому електричному полі.

   Іонна – зміщення вузлів кристалічної структури під дією зовнішнього електричного поля, причому зміщення на величину, що менша за величину постійної гратки.