25.11
In einem polarisierten Dielektrikum ist die Gesamtladungsdichte die Summe aus der gebundenen und der freien Ladungsdichte. Wenn man sich den Ausdruck für die gebundene Ladungsdichte ins Gedächtnis ruft und die Gesamtladungsdichte in Bezug auf das gesamte elektrische Feld umschreibt, erhält man den Ausdruck für die elektrische Verschiebung in Bezug auf die Polarisation.
Bei linearen Dielektrika ist die Polarisation proportional zum gesamten elektrischen Feld. Die Proportionalitätskonstante wird als elektrische Suszeptibilität des Materials bezeichnet, und die Permittivität des freien Raums macht die elektrische Suszeptibilität dimensionslos.
Bei einem angelegten elektrischen Feld nimmt die Polarisation zu, wenn die elektrische Suszeptibilität zunimmt.
Das Ersetzen der Polarisation durch den Ausdruck impliziert, dass die elektrische Verschiebung auch proportional zum gesamten elektrischen Feld ist.
Die neue Konstante der Proportionalität ist die Permittivität des Materials. Das Verhältnis der Permittivität des Materials zur Permittivität des freien Raums ergibt die relative Permittivität, die auch als Dielektrizitätskonstante bezeichnet wird.
Dies schätzt die Fähigkeit, Ladung für ein bestimmtes elektrisches Feld zu speichern. Materialien mit höheren Dielektrizitätskonstanten werden in Kondensatoren verwendet, um die Energiespeicherung zu erhöhen.
Wenn ein Dielektrikum in ein externes elektrisches Feld gebracht wird, wird es polarisiert. Die Ladungsdichte im Dielektrikum ergibt sich aus der Summ…
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