Поляризація діелектрика - це явище виникнення зарядів під дією зовнішнього поля. Самі заряди, що з 'являються при цьому, називають поляризаційними. Існує два типи діелектриків, а також механізмів їх поляризації.
Діелектрики та їхні види
Діелектриками вважають речовини, які не проводять електричний струм. До них відносять багато чистих рідин, наприклад масла, бензини і дистильовану воду, а також кераміку, скло, суху деревину, кристали солей і гази під впливом несильних зовнішніх полів. Чіткої межі між провідниками і діелектриками немає, оскільки всі речовини в тій чи іншій мірі проводять електричний струм. Однак, якщо провідність виражена слабко, нею можна знехтувати і вважати речовину ідеальним ізолятором.
Під дією електричного поля заряди в діелектриках можуть зміщуватися тільки на незначну відстань, величина цього зміщення не перевищує розміри молекул і атомів. Дані зміщення наводять у появі індукованих зарядів, на відміну від провідників, такі заряди можуть виникати як на поверхні, так і всередині діелектрика.
Механізм поляризації неполярних діелектриків
До неполярних діелектрик відносять речовини, які складаються з атомів і молекул без власного дипольного моменту у відсутності поля. Це гази з симетричними двохатомними молекулами - водень, кисень і азот, пластмаси, органічні рідини і бензини. У них центри позитивних зарядів ядер збігаються з негативним зарядами електронних хмар. Механізм поляризації неполярних діелектриків називають індукційним. Під дією зовнішнього поля центри зарядів зміщуються незначно, при цьому кожен атом набуває індукованого дипольного моменту. Його напрямок збігається з напрямком поля, а величина залежить від його напруженості. Оскільки кожна молекула придбала дипольний момент, то весь діелектрик також його придбав. На відміну від провідників, в яких вплив поля характеризується величиною індукованих зарядів, важливим параметром діелектриків є дипольний момент одиниці обсягу - вектор поляризації.
Механізм поляризації полярних діелектриків
Молекули деяких речовин мають власний дипольний момент у відсутності зовнішнього електричного поля, такі діелектрики називають полярними. Електронні щільності в молекулах полярних діелектриків зміщені до одного з атомів, механізм поляризації тут інший. У відсутності зовнішнього поля дипольні моменти молекул орієнтовані хаотично, а їх сумарний момент дорівнює нулю. Зовнішнє електричне поле впливає на обертальний момент кожної молекули, в результаті чого вони починають орієнтуватися так, що їх дипольний момент вибудовується вздовж вектора напруженості зовнішнього поля. Цей механізм поляризації називають орієнтаційним. При цьому діелектрик набуває індукованого дипольного моменту.