Introdução

polarização do Dielétrico é o termo dado para descrever o comportamento de um material quando um campo elétrico externo é aplicado sobre ele. Uma imagem simples pode ser feita usando um capacitor como exemplo. A figura abaixo mostra um exemplo de um material dielétrico entre duas placas paralelas condutoras. As cargas no material terão uma resposta ao campo elétrico causado pelas placas.

Usando o modelo de capacitor, é possível definir a permissividade relativa ou constante dielétrica do material pela definição da relação de permissividade equivalente à razão entre a medida de capacitância e a capacitância de um teste de capacitor, que também é igual a absoluta permissividade do material dividido pela permissividade do vácuo.

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a constante dieléctrica é um termo importante, porque outro termo conhecido como polarizabilidade electrónica ou \(\alpha_e\) pode estar relacionado com a constante dieléctrica. A polarização eletrônica é um fenômeno de polarização microscópica que ocorre em todos os materiais e é um dos principais mecanismos que impulsiona a polarização dielétrica.

para explicar como a constante dielétrica se relaciona com a polarização eletrônica de um material, a polarização ou P de um material deve ser determinada. A polarização de um material é definida como o total de momento de dipolo por unidade de volume, e sua equação é,

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onde o \(\chi\) termo é conhecido como a susceptibilidade elétrica do material dado pela equação \(\chi = \epsilon_r – 1\). Depois, ao substituir \(\epsilon_r – 1\) por \(\chi\), determina-se uma equação que relaciona a permitividade Relativa e a polarizabilidade electrónica. \ Onde N é o número de moléculas por volume unitário.

embora esta equação relacione a constante dielétrica com a polarizabilidade eletrônica, ela só representa o material como um todo, e não leva em efeito o campo local, ou o campo experimentado por uma molécula em um dielétrico. Este campo é conhecido como o Lorentz campo, e a equação para definir essa é,

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e substituindo este valor de volta para o campo utilizado no método anterior, a seguinte equação é determinada

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Esta equação é conhecida como a Clausius-Mossotti equação e é a forma de intercâmbio entre o microscópico propriedade eletrônicos, a permissividade e a constante dielétrica. Além de conhecer a polarização eletrônica de um material, há também outros sub-fatores, como a composição química e o tipo de ligação que determinam o comportamento dielétrico total de um material. No entanto, a polarização eletrônica é sempre inerente a um material dielétrico.