Dieléctricos en un campo eléctrico

Los dieléctricos en un campo eléctrico se comportan de acuerdo con su estructura interna. También se les llama no conductores, ya que, como se sabe, son sustancias que no conducen casi la corriente eléctrica. No contienen portadores de carga libres, que podrían moverse dentro de este dieléctrico.

Una molécula es la partícula más pequeña de una sustancia que retiene sus propiedades químicas. Éste, a su vez, consta de átomos con un núcleo cargado positivamente y electrones cargados negativamente. Las moléculas en general son neutras. Como dice la teoría de los enlaces covalentes, uno o varios pares de electrones formados en ellos, convirtiéndose en comunes para conectar átomos, aseguran la estabilidad de las moléculas.

Para cada tipo de carga – positivo (núcleos) y negativo (electrones) – hay un punto, que es como para ellos un "centro de gravedad" (eléctrico). Estos puntos se llaman los polos de la molécula. En el caso de coincidencia en la molécula de centros eléctricos de gravedad de cargas opuestas: positiva y negativa – será no polar (no teniendo un momento dipolar).

La estructura de la molécula puede ser asimétrica, digamos, puede haber dos átomos heterogéneos en ella, entonces en cierta medida el desplazamiento del par total de electrones en la dirección de uno de los átomos debe ocurrir. Está claro que en este caso la distribución desigual de cargas diferentes (positivas y negativas) dentro de la molécula conducirá a un desajuste de sus centros eléctricos de gravedad. La molécula resultante se llama polar o tiene un momento dipolar.

La propiedad principal de los dieléctricos es su capacidad de polarización.
Los dieléctricos en un campo eléctrico están polarizados. Esto significa que en sus átomos los electrones comienzan a moverse a lo largo de las órbitas alargadas. Como resultado, algunas de sus superficies resultan ser cargadas negativamente, otras – positivamente. Así, aparece un campo eléctrico en los dieléctricos, que, en consecuencia, se llama interno. Es decir, los dieléctricos son afectados simultáneamente por campos eléctricos (externos e internos), que son opuestos en este caso.

El campo eléctrico resultante tiene una fuerza igual a la diferencia en las fuerzas de los campos más grandes y más pequeños. Debe tenerse en cuenta que la intensidad de campo en el dieléctrico, independientemente de su tipo, es siempre menor que la intensidad del campo eléctrico que causó su polarización.

La intensidad de polarización es directamente proporcional a la constante dieléctrica del dieléctrico. Cuanto menor es, menos intensa es la polarización en el dieléctrico y más fuerte es el campo eléctrico en él.

Las cargas aparecen no sólo en la superficie, sino también en los extremos del dieléctrico, pero su transición al contacto con el electrodo es imposible, ya que un conductor no conductor es atraído al electrodo por fuerzas de Coulomb.

Dieléctricos en el campo eléctrico, si es fuerte y su tensión puede ser aumentada, comenzará a romper a través de ciertos valores de la tensión, es decir, los electrones comenzarán a romper con el átomo. Esto conducirá a un proceso de ionización de los dieléctricos, como resultado de lo cual se convierten en conductores.

La magnitud de la fuerza del campo externo, que conduce a la descomposición del dieléctrico, se denomina su intensidad de ruptura. Y el voltaje limitante correspondiente al cual el dieléctrico se rompe es el voltaje de ruptura. Se conoce otro nombre para el voltaje limitante: la rigidez dieléctrica.

Debe tenerse en cuenta que sólo los dieléctricos en un campo eléctrico tienen un campo interno, que básicamente desaparece si se retira el externo.