¿Cómo altera un dieléctrico el campo eléctrico?

El final es el resultado neto. Los puntos azules y rojos en el medio del segundo diagrama "se cancelan", por así decirlo. Esto da como resultado que el tercer diagrama sea un modelo preciso de la situación física real en el segundo diagrama.

Cada uno de los pares rojo-azul conectados por una línea es un dipolo eléctrico. Los polos positivo y negativo de cada dipolo están separados por una pequeña distancia y, en consecuencia, tienen un momento pequeño .

Los campos de cada uno de estos dipolos pequeños se suman y, para simplificar el análisis, podemos pensar en estos dipolos pequeños como un número menor de dipolos más grandes con un momento mayor. Esto se ilustra en la imagen de la derecha cuando los puntos rojo y azul están separados por una distancia mayor.

Su pregunta principal es respondida por @MathEE. Pero los puntos azules y rojos en el último diagrama probablemente deberían ser más grandes o de un color diferente para mostrar que el efecto total no es lo mismo que mirar los extremos (de lo contrario, el grosor del dieléctrico no importaría). En el material dieléctrico, las moléculas están orientadas de manera bastante aleatoria. Cuando se aplica el campo eléctrico, se necesita energía para torcer esas moléculas en una dirección (el campo trabaja en el dieléctrico), luchando contra los campos eléctricos locales de las moléculas que están cerca. Esto reduce el campo eléctrico y se necesita más carga para mantener constante el campo eléctrico, suponiendo que la tapa esté conectada a una fuente de voltaje. Esta energía se libera cuando cambia el campo. Así es como un dieléctrico aumenta la capacitancia entre las placas de un capacitor. En lugar de solo almacenar energía en el campo eléctrico, obtiene algo almacenado mecánicamente como comprimir un resorte. En los textos de electrónica, todo el efecto se trata utilizando la carga superficial de los dieléctricos en lugar de integrar el campo eléctrico en el dieléctrico.