مقدمه:
در این مقاله قصد داریم تا با زبانی ساده به بررسی و مفهوم دی الکتریک و تاثیر آن بر ظرفیت خازن بپردازیم.
دی الکتریکها، مواد عایقی (نارسانای الکتریکی) هستند که در صورت اعمال میدان الکتریکی، قطبی میشوند.
البته موادی دی الکتریک که ذاتاً قطبی باشند نیز وجود دارند.
اگر علاقهمند به یادگیری این موضوع هستید، با ما در ادامه این مطلب همراه باشید.
دیالکتریک، یک عایق الکتریکی است که میتواند با اعمال میدان الکتریکی، قطبیده شود.
دیالکتریک ایدهآل بار آزاد ندارد.
هنگامیکه یک دیالکتریک در میدان الکتریکی خارجی قرار میگیرد، بارهای آزاد القائی که در هادیها به سوی سطح حرکت کرده و چگالی بار و میدان الکتریکی داخلی را صفر میکردند، دیگر وجود ندارند.
اما چون دیالکتریک بار مقیّد دارد، نمیتوان نتیجه گرفت که تأثیری بر میدان الکتریکی قرارگرفته در آن ندارند.
هادیها از اتمهایی با هسته بار مثبت، و پیرامون آن الکترونهایی با بار منفی، تشکیل شدهاند.
اگرچه مولکولهای دیالکتریکها از نظر ماکروسکوپی خنثی هستند، حضور میدان الکتریکی خارجی باعث اِعمال نیرو بر بار شده، و در نتیجه بارهای مثبت و منفی در جهات مخالف کمی جابهجا میشوند.
این جابهجایی اگر چه نسبت به ابعاد اتمی کوچک است بااینحال، دیالکتریک را قطبیده، و تولید دوقطبیهای الکتریکی میکند.
از آنجا که دوقطبیهای الکتریکی دارای پتانسیل و شدت میدان الکتریکی غیرصفر هستند، دوقطبیهای الکتریکی القاشده میدان الکتریکی را داخل و خارج دیالکتریک تغییر میدهند.
قطبی شدگی:
در حالت کلی میتوان مولکولها را در دو حالت قطبی و غیرقطبی تقسیم بندی کرد.
در اینجا واژه «قطب» به حالت بارهای الکتریکی اشاره دارد.
در مولکولهای قطبی به صورت ذاتی یک جدایی بار وجود دارد که در مولکولهای ناقطبی چنین چیزی مشاهده نمیشود.
مولکولهای قطبی نظیر آب، به صورت دائم حاوی دوقطبیهای الکتریکی میباشند.
مولکولهای ناقطبی مثل اکسیژن فاقد دوقطبیهای الکتریکی هستند.
البته مولکولهای ناقطبی در حضور یک میدان الکتریکی خارجی میتوانند قطبی شوند.
که به این حالت، قطبش القایی میگویند.