Напряженность поля в диэлектрике

Поляризованность

Векторная величина. Определяемая дипольным моментом единицы объема диэлектрика

где  - дипольный момент одной молекулы.

Связь  и

В случае изотропного диэлектрика  где À - диэлектрическая восприимчивость вещества, характеризующая свойства диэлектрика (безразмерная величина, как правило, составляет несколько единиц).

При внесении диэлектрика во внешнее электрическое поле он поляризируется: на правой грани будет избыток положительного разряда с поверхностной плотностью +s^’, на левой – отрицательного разряда -s^’. Эти нескомплексованные заряды, появляющиеся в результате поляризации диэлектрика, называются связанными, . Поле связанных зарядов направленно против внешнего поля (поля, создаваемого свободными зарядами ) и ослабляет его. Результатирующее поле внутри диэлектрика

(1)

Поле (поле, созданное двумя заряженными плоскостями).

(S – площадь грани пластинки, d – ее толщина)

, тогда , т.е.          .

Подставив в (1)  и , получим                        ,

откуда результатирующее поле             , (2)

откуда                                                                                            .

Диэлектрическая проницаемость среды

Из формулы (2) , т.е. e показывает, во сколько раз поле ослабляется диэлектриком, количественно характеризуя свойство диэлектрика поляризоваться в электрическом поле.

Электрическое смещение

Для изотропной среды                                                               

Учитывая, что  и ,                                .

Единица: Кл/м²

Результатирующее поле в диэлектрике описывается вектором  (он зависит от свойств диэлектрика). Вектор  описывает электростатическое поле, создаваемое свободными зарядами. Связанные заряды, возникающие в диэлектрике, могут вызывать, однако, перераспределение свободным зарядов, создающих поле. Поэтому вектор  характеризует электростатическое поле, создаваемое свободными зарядами (т.е. в вакууме), но при таком их распределении в пространстве, какое имеется при наличии диэлектрика.