25.9
Stellen Sie sich einen geladenen Parallelplattenkondensator vor, der durch ein Vakuum getrennt ist. Wenn man nun das Gaußsche Gesetz auf eine Gaußsche Oberfläche anwendet, ist der elektrische Fluss proportional zu der Ladung, die von der Oberfläche eingeschlossen wird.
Wenn das Vakuum durch ein Dielektrikum ersetzt wird, entwickeln sich freie Ladungen auf der Oberfläche der Kondensatorplatten, und gebundene Ladungen werden auf der dielektrischen Oberfläche induziert, wodurch das elektrische Nettofeld verringert wird.
Die Größe des elektrischen Flusses durch die Gaußsche Oberfläche innerhalb dieses Kondensators mit dem Dielektrikum ist also proportional zur Nettoladung innerhalb der Oberfläche.
Die dielektrische Polarisation bewirkt eine Abnahme des elektrischen Feldes um einen Faktor der Dielektrizitätskonstante, so dass die Nettoladung gleich dem Verhältnis der freien Ladung zur Dielektrizitätskonstante ist.
Wenn diese Nettoladung in das Gaußsche Gesetz eingesetzt wird, ergibt sich das Gaußsche Gesetz in Dielektrika, bei dem das elektrische Feld durch das Produkt aus der Dielektrizitätskonstante und dem elektrischen Feld ersetzt wird.
Das Produkt aus der Vakuumpermittivität, der Dielektrizitätskonstante und dem elektrischen Feld wird als elektrische Verschiebung bezeichnet. Das Gaußsche Gesetz kann also in Bezug auf die elektrische Verschiebung umgeschrieben werden.
Betrachten Sie ein polarisiertes Dielektrikum, das in einem externen Feld platziert ist. In einem solchen Dielektrikum neutralisieren sich entgegenges…
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