Что происходит с молекулами диэлектрика во внешнем электрическом поле?

1. Рассмотрим молекулу полярного диэлектрика во внешнем поле (рис. 1.10,а).

Рис. 1.10

Электрические силы и создают вращающий момент, который разворачивает молекулу так, что ее ось устанавливается параллельно вектору (рис. 1.10,б).

Такому развороту, конечно же, мешает тепловое движение молекул, но, тем не менее, возникает определенная преимущественная ориентация молекул вдоль поля (рис. 1.11). Вследствие этого на одной поверхности диэлектрика собираются преимущественно положительные заряды, а на другой – отрицательные. В результате на поверхности диэлектрика появляется поверхностный связанный заряд с определенной плотностью s. Внутри диэлектрика отрицательные и положительные заряды компенсируют друг друга, и средний электрический заряд равен нулю.

2. Рассмотрим молекулу неполярного диэлектрика во внешнем поле (рис. 1.12). Под действием внешнего поля неполярные молекулы как бы превращаются в полярные, которые также ориентируются вдоль поля (рис. 1.13). Теперь понятно, почему незаряженные диэлектрики притягиваются к внешнему заряду (рис. 1.14).

Рис. 1.13 Рис. 1.14

Смещение положительных и отрицательных зарядов в противоположные стороны называется поляризацией.