Fizică Electricitate
Polarizarea dielectrica in camp electric
Polarizarea dielectrică este procesul prin care moleculele unui dielectric (izolant) se orientează sub acțiunea unui câmp electric extern, creând un câmp electric indus opus câmpului aplicat. Aceasta reduce intensitatea câmpului electric în interiorul dielectricului față de vid. Polarizarea explică proprietățile condensatoarelor și ale materialelor izolante.
Mecanisme de polarizare
- Polarizare electronică Apare în toate dielectricii: sub câmp electric, norii electronici ai atomilor se deplasează ușor față de nuclee, creând dipoli indusi.
- Polarizare ionică În dielectricii ionici (de ex., NaCl), ionii pozitivi și negativi se deplasează în direcții opuse, formând dipoli.
- Polarizare orientațională În dielectricii polari (de ex., apă), moleculele cu moment dipol permanent se aliniază parțial cu câmpul electric.
Mărimi asociate și efecte
- 1 Vector de polarizație P Definit ca momentul dipol electric pe unitatea de volum, măsoară gradul de polarizare: P = ε0·χe·E, unde χe este susceptibilitatea electrică.
- 2 Permitivitatea relativă εr Raportul dintre permitivitatea dielectricului și cea a vidului; pentru aer εr≈1, pentru sticlă εr≈5-10.
- 3 Aplicație în condensatoare Introducerea unui dielectric între plăcile unui condensator mărește capacitatea de C ori, unde C = εr·C0.
Pentru a calcula efectul polarizării, folosește permitivitatea relativă a dielectricului pentru a ajusta câmpul electric și capacitatea.