Poliarizuotumas. Poliarizacijos įtaka elektriniam laukui. Susietieji krūviai
Dielektriko poliarizacijos laipsnį apibūdina poliarizuotumas, kuris apibrėžiamas kaip dielektriko tūrio vieneto dipolinis momentas.
Poliarizuotame dielektrike išskirkime bet kokį tūrį V. To tūrio dipolinį momentą sudaro visų jame telpančių molekulių dipolinių momentų 
vektorinė suma. Poliarizuotumo vektorius
(1.86)
Poliarizuotumo SI vienetas yra 1 C×m/1 m3=1 C/m2 ir sutampa su paviršinio krūvio tanki s SI vienetu.
Akivaizdu, kad jei molekulių skaičiaus tankį pažymėsime n, poliarizuotumą galėsime ir taip išreikšti:
(1.87)
Nepolinio dielektriko atveju čia 
yra kiekvienos molekulės įgytas dipolinis momentas, o polinio dielektriko atveju – tokios pat absoliutinės vertės, bet skirtingų krypčių erdvėje dipolinių momentų vidutinis dipolinis momentas.
 |
 |
Kaip matyti iš 32 pav., dielektrikui poliarizuojantis atsiranda paviršiniai krūviai, kurie vadinami susietaisiais krūviais. (Susietieji krūviai kartais vadinami poliarizaciniais krūviais). Jų paviršinį tankį žymėsime ss. O tūryje esant vienalyčiams dielektrikams krūvių nesusidaro, nes dipoliai vienas į kitą atsukti priešingų ženklų krūviais. Nevienalyčiuose dielektrikuose be paviršinių susidaro ir tūriniai susietieji krūviai. Susietieji paviršiniai krūviai sukuria savo elektrinį lauką 
, nukreiptą prieš išorinį lauką 
(34 pav.). Dėl to laukas dielektrike 
susilpnėja, nes 
, o modulis Ed=E-Es.
Nustatysime sąryšį tarp susietųjų krūvių paviršinio tankio ss ir poliarizuotumo P. Tarkime, kad dielektrikas yra pasvirosios prizmės formos, o išorinis elektrinis laukas E nukreiptas lygiagrečiai su jos viršutiniu ir apatiniu pagrindais (35 pav.). Viso dielektriko dipolinis momentas p=ssSL, prizmės tūris V=Sh=SLcosa, o poliarizuotumas
Iš čia nustatome, kad
(1.88)
Taigi, susietųjų krūvių paviršinis tankis lygus poliarizuotumo vektoriaus statmenajai paviršiui dedamajai. Kai elektrinis laukas esti statmenas dielektriko paviršiui, (t. y. a=0), tada ss=P.
Nevienalyčiuose dielektrikuose be paviršinių susietųjų krūvių atsiranda dar ir tūriniai susietieji krūviai. Jų tūrinį tankį pažymėkime rt.
Tegu stačiakampėje koordinačių sistemoje (36 pav.) poliarizuotumo vektoriaus dedamosios yra Px, Py, Pz. Panagrinėkime dielektriko tūrio elementą dV=dxdydz. Nepoliarizuotame dielektrike tas tūris buvo neutralus, nes jame nebuvo dipolių (nepoliniame dielektrike) arba tie dipoliai buvo netvarkingai orientuoti. Dielektrikui poliarizuojantis dalis krūvio išeis (arba įeis) per tūrio elemento sieneles. Paprastumo dėlei tarkime, kad juda tik teigiamieji krūviai. Apskaičiuosime,koks krūvis įeis per abi statmenas x ašiai sieneles. Per kairiąją sienelę, kurios plotas dydz, įėjęs krūvis lygus qnlxdydz=Px(x)dydz, o per dešiniąją sienelę išėjęs krūvis lygus atitinkamai Px(x+dx)dydz. Tačiau
Matome, kad per abi statmenas x ašiai sieneles išėjęs teigiamasis krūvis yra
(1.89)
Panašiai apskaičiuotume ir per kitas y ir z ašims statmenas sienelių poras išėjusį krūvį. Per visas sieneles išėjęs teigiamasis krūvis lygus
(1.90)
Išėjus teigiamam krūviui tūrio elemente dV atsirado neigiamas krūvis -rtdV. Sulyginę jį su (1.90), galutinai nustatome, kad
(1.91)