25.10
Wenn ein Dielektrikum in einem elektrischen Feld platziert wird, richten sich die Dipole entlang der Feldrichtung aus. Dieser Effekt wird als Polarisation bezeichnet, d. h. als Dipolmoment pro Volumeneinheit.
Stellen Sie sich eine lange Reihe ausgerichteter Dipole mit gleichmäßigen Dipolmomenten vor. Die gleichen und entgegengesetzten Ladungen in benachbarten Dipolen heben sich gegenseitig auf, so dass negative und positive Nettoladungen an der dielektrischen Oberfläche übrig bleiben, die als oberflächengebundene Ladungen bezeichnet werden.
Die oberflächengebundene Ladungsdichte ist die Ladung pro Flächeneinheit. Mit der Definition des Dipolmoments kann die Ladung in Form von Polarisation ausgedrückt werden.
Bei einer schrägen Oberfläche wird diese Ladung über eine ausgedehnte Fläche verteilt. Wenn Sie eine Normale zu diesem Bereich definieren, erhalten Sie den Ausdruck für die oberflächengebundene Ladungsdichte.
Wenn die Polarisation ungleichmäßig ist, sammelt sich durch die Ausrichtung der Dipole Ladungen im Dielektrikum an, was zu volumengebundenen Ladungen führt, die gleich und entgegengesetzt zu den oberflächengebundenen Ladungen sind.
Das Potential, das von einem polarisierten Dielektrikum an einem Feldpunkt erzeugt wird, kann ausschließlich aus diesen gebundenen Ladungen geschätzt werden und ist die Summe der Potentiale, die von den oberflächen- und volumengebundenen Ladungen erzeugt werden.
Ein neutrales Atom besteht aus einem positiv geladenen Kern, umgeben von einer negativ geladenen Elektronenwolke. Wenn es in ein externes elektrisches…
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