¿Por qué el campo eléctrico dentro de un dieléctrico lineal no es mayor en comparación con el campo eléctrico aplicado?

Answer 1

Porque las cargas dentro del movimiento dieléctrico (¡un poco!) En la dirección del campo eléctrico aplicado. Eso trae algo de carga a las superficies del dieléctrico, donde cancela parte de la carga aplicada.

Ejemplo:

1. Digamos que de repente aplico un campo a un dieléctrico, pero las cargas dentro del dieléctrico aún no han tenido tiempo de moverse:

dieléctrico
Cargo aplicado + +++++++++ – Cargo aplicado
—————
Cargo neto + –

Campo E =============>
(No vemos carga neta dentro del dieléctrico porque + y – se cancelan en cada punto).

2. Ahora espero unos nanosegundos o lo que sea
Las cargas positivas dentro del dieléctrico se dibujarán una corta distancia a la derecha hacia la carga aplicada negativa. Las cargas negativas dentro del dieléctrico se dibujarán una corta distancia a la izquierda hacia la carga positiva aplicada.

Entonces (en un material con una constante dieléctrica muy, muy alta) sucede algo como esto:

dieléctrico
Cargo aplicado + ++++++++++> – Cargo aplicado
<—————-
Cargo neto + – + –

Campo E ==> ==>

(Las flechas individuales indican en qué dirección se han movido las cargas dentro del dieléctrico. Solo se mueven un poco, menos que un espacio atómico. Pero da como resultado una carga en las superficies del dieléctrico.

Estoy exagerando cuando hago el campo cero dentro del dieléctrico. Sería un poco más que cero. Pero * más pequeño * que el campo aplicado, nunca más grande [en estado estable].)

Ahora los cargos + y – en el material ya no se superponen y cancelan en todas partes. En cambio, hay cargos netos en los lados derecho e izquierdo.

Casi todas las líneas de campo eléctrico van desde la carga aplicada + a la carga “inducida” en el lado izquierdo del dieléctrico. (Y desde la carga inducida + “en el lado derecho del dieléctrico hasta la carga aplicada).