q từ một điể mM cách uả cầu tích điện một khoảng d
2.1.2 Giải thích hiện tượng phân cực
Ta xét một khối điện môi đặt trong một điện trường và lần lượt nghiên cứu quá trình phân cực của hai loại chất điện môi kể trên.
Loại chất điện mơi có phân tử tự phân cực:
Ðối với loại này, khi ta chưa đặt khối điện môi vào trong điện trường, các lưỡng cực phân tử do chuyển động nhiệt nên sắp xếp hỗn loạn theo mọi phương. Do đó tổng vector của các moment lưỡng cực phân tử bằng không, trên khối điện mơi khơng xuất hiện các điện tích.
Dưới tác dụng của điện trường ngoài E0, mỗi lưỡng cực phân tử chịu tác dụng của một ngẫu lực và có xu hướng quay sao cho moment lưỡng cực của nó trùng với 𝐸⃗⃗⃗⃗ 0.
Nếu điện trường đó càng lớn và chuyển động nhiệt của các phân tử càng yếu (ở nhiệt độ thấp) thì sự định hướng của các moment lưỡng cực càng trở nên mạnh. Nếu điện trường đủ lớn các lưỡng cực phân tử có thể coi như nằm song song với nhau theo phương chiều của đường trường ngồi, khi đó bên trong khối điện mơi các trọng tâm điện tích dương và âm của các phân tử sẽ trung hòa với nhau. Nhưng trên bề mặt giới hạn trước và sau của các khối điện mơi các điện tích dương và âm vẫn tồn tại.
Như vậy, có các điện tích trái dấu xuất hiện ở hai mặt giới hạn trước và sau của khối điện mơi. Mặt điện trường ngồi đi vào sẽ tích điện âm, mặt điện trường ngồi đi ra sẽ tích điện dương. Chất điện môi đã bị phân cực.
Loại chất điện mơi có phân tử khơng tự phân cực
Ðối với loại này, khi ta chưa đặt khối điện mơi vào trong điện trường ngồi, các trọng tâm điện tích dương và âm của các phân tử trùng nhau. Trong khối điện mơi khơng có các lưỡng cực phân tử xuất hiện và trên mặt khối điện mơi cũng khơng có các điện tích xuất hiện.
Dưới tác dụng của điện trường ngoài 𝐸⃗⃗⃗⃗ 0 các trọng tâm điện tích dương và âm của các phân tử tách nhau ra và mỗi phần tử trở thành một lượng cực điện có moment lưỡng cực điện sắp xếp theo phương chiều của 𝐸⃗⃗⃗⃗ 0. Quá trình xảy ra giống như trường hợp trên, ở các mặt giới hạn trước và sau của khối điện môi cũng xuất hiện các điện tích trái dấu. Khối điện mơi đã bị phân cực.
2.1.3 Kết luận
Dù chất điện môi thuộc loại nào, khi đặt vào trong một điện trường ngồi thì ở trên hai mặt giới hạn của khối điện mơi cũng xuất hiện các điện tích trái dấu. Các điện tích này đều là các điện tích liên kết, định xứ ở trên mặt giới hạn của khối điện mơi.
Tuỳ theo chất điện mơi, điện tích của các lưỡng cực phân tử sẽ lớn hay nhỏ và tuỳ thuộc theo cường độ điện trườngĠbên ngoài và các lưỡng cực phân tử sẽ quay hướng nhiều hay ít. Vậy mức độ phân cực của một chất điện môi phụ thuộc vào bản chất của chất điện mơi và cường độ điện trường bên ngồi.