При отсутствии внешнего поля из-за теплового движения дипольные моменты всех молекул ориентированы хаотично, поэтому результирующий электрический момент равен нулю.
Поляризация диэлектрика – процесс ориентации диполей или появления под действием внешнего электрического поля Е0 ориентированных по полю диполей.
В зависимости от типа диэлектриков будет различаться вид поляризации.
1) Полярные диэлектрики: ориентационная(дипольная)
2) Неполярные диэлектрики: электронная (деформационная)
В электрическом поле на заряды противоположного знака действуют противоположно направленные силы. Электронная орбита деформируется. Заряды смещаются в противоположные стороны и возникает наведенный полем (индуцированный) дипольный момент, который затем выстраивается вдоль напряженности внешнего поля. Ранее показано, что индуцированный дипольный момент неполярной молекулы
где
поляризуемость молекулы. Наведенный дипольный момент называется упругим, так как после выключения электрического поля исчезает.
Поскольку молекулы диэлектрика остаются при поляризации нейтральными, средняя плотность связанных зарядов внутри диэлектрика
. Если поле и диэлектрик однородны то происходит компенсация и суммарный заряд равен 0.
На поверхности диэлектрика возникают поляризационные (связанные) заряды с поверхностными плотностями – σ´ и + σ´.
Если поле неоднородное, то поляризационные заряды возникают и в объеме.