Как диэлектрик влияет на электрическое поле?
Объясните, пожалуйста, как диэлектрик влияет на электрическое поле. Как связаны между собой диэлектрическая восприимчивость и диэлектрическая проницаемость?
Прежде, чем пояснить, как диэлектрик влияет на электрическое поле, вспомним, что диэлектрики — это класс веществ, которые при внесении во внешнее электрическое поле поляризуются, то есть во внешнем поле у диэлектриков на поверхности появляются заряды. Данные заряды порождают электрическое поле около поверхности диэлектрика. Результирующее поле в диэлектрике является сумой внешнего поля и поля зарядов связанных.
Поляризацию диэлектрика описывают при помощи вектора поляризации () который, если диэлектрик является однородным, может быть определен как:
где — электрическая постоянная; — диэлектрическая восприимчивость вещества; — напряженность электрического поля. Электрическое поле в диэлектрике принято описывать при помощи вектора электрической индукции (), который связан с вектором поляризации соотношением:
В том случае, если диэлектрик является однородным, то, подставив выражение (1) в формулу (2) получим, вектор электрической индукции равен:
где — диэлектрическая проницаемость вещества, которая показывает во сколько раз поляризационные заряды диэлектрика ослабляют электрическое поле ( в сравнении с полем в вакууме).