Campo eléctrico en el interior de un material.

Estaba pensando en la polarización, y en cómo se comporta el campo eléctrico dentro del material de permitividad mayor a uno. Creo haber entendido lo que sucede con D y P, pero no está claro qué sucede con E. ¿El campo eléctrico dentro del material es más grande, permanece constante o es más débil?

Respuestas (3)

Supongo que estás hablando de materiales lineales con constante dieléctrica mayor que 1 .

Digamos que tiene una distribución de carga gratuita ρ en el vacío, lo que produce un campo E. Ahora introduce material lineal. Entonces, las cargas libres se "debilitarán" porque quedarán parcialmente apantalladas por las cargas de los dipolos adheridos a ellas. Sin embargo, la cantidad opuesta de estos cargos ligados debe aparecer en otro lugar, porque el cargo ligado total es cero. Por lo general, encontrará la cantidad opuesta de cargas ligadas en la superficie del dieléctrico, que también producen un campo E. Entonces, es difícil decir en general si el campo E será más pequeño o más grande.

Entonces, consideremos algunos ejemplos especiales.

(1) Si se sabe que no hay otras cargas ligadas excepto las que se adhieren a las cargas libres, entonces el campo se debilitará, como en el caso de un capacitor lleno de dieléctrico.

(2) Si las cargas unidas a la superficie están muy lejos, pueden ignorarse y podemos decir que el campo se debilitará. Como en el caso de los medios dieléctricos extendidos.

(3) Si la distribución de carga ligada tiene simetría, entonces podemos concluir la respuesta fácilmente. Por ejemplo, en el caso de una esfera dieléctrica, dado que las cargas ligadas a la superficie son esféricamente simétricas, su campo interior es cero y su campo exterior cancela exactamente el de las cargas ligadas al volumen. Entonces, uno puede concluir que cuando introduce la esfera dieléctrica, el campo interior se debilita, mientras que el campo exterior permanece igual.

Gracias por la respuesta, pero ¿qué quiere decir con "los cargos gratuitos se debilitarán"? ¿Quiere decir que cuando coloca una distribución libre de cargas cerca del límite del dieléctrico, se inducirá una cantidad de cargas opuestas en el mismo límite y, por lo tanto, la carga total se reducirá?
Y tampoco estoy completamente de acuerdo con su explicación de la esfera dieléctrica, ya que el fenómeno que describió: el campo E dentro de la esfera = 0 es en el caso de una esfera conductora perfecta donde cuando aplica un campo externo la carga inducida dentro del esfera crea un campo opuesto para cancelar exactamente el campo externo.
Me refiero a que una carga libre dentro del dieléctrico se filtrará parcialmente y, por lo tanto, la carga efectiva se vuelve más pequeña.
@Mathaholic ¿Puede explicar cuándo podría ser más grande?
Por ejemplo, si tiene una varilla dieléctrica muy, muy larga y delgada, y coloca una carga dentro en un extremo. Entonces el campo E en el otro extremo debe ser mayor que el caso cuando no hay varilla.
Estoy confundido ... No se supone que exista carga libre dentro de un dieléctrico ... Pero solo cargas limitadas.
Siempre puedes poner una carga gratuita dentro de la materia. ¿Por qué no?
El cargo "gratis" aquí no significa que sea libre de moverse. Significa que puedes manipularlo libremente. Puedes ponerlo o quitarlo a tu voluntad. A diferencia de los cargos vinculados.

(Para capacitores completamente llenos)

Q = CV

Entonces, C = Q/V Entonces, C es la carga almacenada por unidad de diferencia de potencial aplicada.

Ahora, V = Ed , donde d es la distancia entre placas. mi = V d

Caso 1) Cuando aplica una V constante de 1V al capacitor E a través del capacitor es 1 V d que es constante independiente de la capacitancia del capacitor o de las placas dieléctricas b/w.

Entonces, E en el capacitor es constante .

Caso 2) Desconectas la batería después de aplicar una PD de 1V. Y luego inserte un condensador. Entonces, C se convierte en C' .

Claramente Q = C' V' Entonces, como Q es constante y C' > C ** , **V' < V .

Desde, mi = V ′ d , E disminución .

En su mayor parte es lo mismo que para el campo magnético. Para ferromagnetos y paramagnetos, la magnetización va en la misma dirección que H, dando un campo magnético total más grande. Mientras que los diamagnetos tienen la magnetización en la dirección opuesta al campo aplicado.

Del mismo modo, para los dieléctricos, la polarización estará en la dirección opuesta al campo aplicado, lo que significa que el campo eléctrico en general se reduce. Para paraeléctricos y ferroeléctricos, la polarización está en la misma dirección que el campo aplicado, por lo que aumenta el campo eléctrico.

Campo eléctrico en el interior de un material.
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v