25.8: קיטוב דיאלקטרי בקבלים

נוכחות של מדיום דיאלקטרי בקבל לא רק משנה את המתח והקיבול אלא גם משפיעה על השדה החשמלי. באופן כללי, דיאלקטריות יכולות להיות משני סוגים: קוטבי ולא קוטבי. בדיאלקטרי קוטבי, המטענים החיוביים והשליליים במולקולות מופרדים במרחק ולכן יש להם מומנט דיפול קבוע. לעומת זאת, לא קיימת הפרדת מטען כזו בדיאלקטרי לא קוטבי, אולם המולקולות הלא קוטביות מקוטבות בנוכחות שדה חשמלי חיצוני. בשני המקרים, הדיפולים מכוונים באופן אקראי ללא שדה חשמלי.

כאשר דיאלקטרי קוטבי מונח בשדה חשמלי אחיד, הדיפולים מתיישרים עם השדה, ומעוררים מטענים משטחים שווים ומנוגדים בפניו של הדיאלקטרי. מולקולות לא קוטביות יכולות להפוך לקוטביות בנוכחות שדה חשמלי חיצוני, הנקרא קיטוב מושרה. המטענים החיוביים והשליליים של מולקולה לא קוטבית מופרדים על ידי השדה החשמלי החיצוני, מה שגורם לקיטוב ומיישר אותם לאורך השדה. המטענים המושרים לאורך פני הדיאלקטרי מפחיתים את המתח על פני הלוחות ומגדילים את הקיבול.

מטעני השטח המושרה מייצרים שדה חשמלי מושרה. השדה החשמלי נטו הוא הסכום הווקטור של השדות החיצוניים והמושרה. את השדה נטו ניתן לכתוב במונחים של השדה החיצוני באמצעות הקבוע הדיאלקטרי.

שילוב של משוואות (1) ו-(2) נותן ביטוי לשדה החשמלי המושרה.

אם גודל השדה החיצוני גדל מעבר לגבול, המולקולות בדיאלקטריק מיוננים. אלקטרונים חופשיים מיוצרים בדיאלקטרי, המאפשרים זרימת זרם מלוח אחד לאחר דרך הדיאלקטרי. תופעה זו נקראת התמוטטות דיאלקטרית.