Polarización
[1]Un dieléctrico polarizado se puede considerar como un conjunto muy numeroso de
pequeños dipolos en el vacío. Para caracterizar dicho conjunto de dipolos se introduce el
concepto de polarización de la forma siguiente: La polarización se dé fi no como el momento
dipolar por unidad de volumen cuando dicho volumen es muy pequeño; en forma matemática:
Donde ∆p = Σpm es la suma vectorial de todos los momentos dipolares que existen en el
volumen elemental ∆v ; pm es el momento dipolar de cada átomo o molécula en ∆v.
Como en todas las magnitudes que representan un valor medio, la polarización asocia a cada
punto, cuyo entorno es el volumen ∆v un vector P que es el valor medio de los momentos
dipolares de los átomos o moléculas existentes en el citado volumen. ∆v se considera muy
pequeño en comparación con las dimensiones del sistema, pero en su interior existe un gran
número de moléculas o átomos con momentos pm. La polarización P es por tanto una función
de punto que caracteriza al dieléctrico desde un punto de vista macroscópico.
Dado que las dimensiones de p son carga por distancia 𝑚𝑐 ; las dimensiones del vector
polarización serán 𝑐/𝑚2 es decir la unidad de medida de P en el SI es el culombio partido por
metro cuadrado 𝑐/𝑚2 . Según Victoriano López Rodríguez.
Carga inducida
Cuando se inserta un material dieléctrico entre las placas de un capacitor al mismo tiempo que
la carga se mantiene constante, la diferencia de potencial entre aquéllas disminuye en un
factor K. Por lo tanto, el campo eléctrico entre las placas debe reducirse en el mismo factor. Si
E0 es el valor con vacío y E es el valor con dieléctrico, entonces:
Carga inducida
Como la magnitud del campo eléctrico es menor cuando el dieléctrico está presente, la
densidad superficial de carga (que crea el campo) también debe ser menor. La carga superficial
en las placas conductoras no cambia, pero en cada superficie del dieléctrico aparece una carga
inducida de signo contrario (figura 24.15). Originalmente, el dieléctrico era neutro y todavía lo
es; las cargas superficiales inducidas surgen como resultado de la redistribución de la carga
positiva y negativa dentro del material dieléctrico. Se supondrá que la carga superficial
inducida es directamente proporcional a la magnitud del campo eléctrico E en el material; de
hecho, éste es el caso de muchos dieléctricos comunes.
(Esta proporcionalidad directa es análoga a laley de Hooke para un resorte.) En este caso, K es una
constante para cualquier material en particular. Cuando el campo eléctrico es muy intenso o si
el dieléctrico está hecho de ciertos materiales cristalinos, la relación entre la carga inducida y
el campo eléctrico es más compleja; no consideraremos aquí este tipo de casos.
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