Характеристики диэлектриков в постоянных электрических полях
Диэлектрическая проницаемость и поляризованность, температурный коэффициент диэлектрической проницаемости.
Ограниченное смещение связанных зарядов диэлектриков или ориентация их дипольных молекул под действием электрического поля называется поляризацией. Если проводящие обкладки конденсатора поместить в вакуум и приложить к ним постоянное напряжение, на обкладках появится заряд Q0 (рис. 1 а). Теперь если между теми же обкладками разместить диэлектрик, то под действием электрического поля произойдет смещение зарядов по направлению к обкладкам (рис. 1 б)
Необходимость нейтрализовать действие зарядов диэлектрика вызывает поток дополнительных зарядов на обкладки конденсатора. Там появляется заряд Q0+QД. Емкость конденсатора С, определяемая как отношение заряда Q к приложенному напряжению U, возрастает. Способность диэлектрика поляризоваться в электрическом поле характеризуется относительной статической диэлектрической проницаемостью ε, причем
где: QД - заряд, обусловленный поляризацией диэлектрика; Q0 - заряд на обкладках вакуумированного конденсатора. Относительная диэлектрическая проницаемость показывает, во сколько раз возрастает емкость плоского конденсатора, если между его обкладками поместить диэлектрик.
Видно, что ε > 1, причем для газов ε ≈ 1, для жидкости ε = 2 
100, для твердых диэлектриков ε = 2 десятки тысяч .
Абсолютная диэлектрическая проницаемость
εа =ε0*ε
где: ε0 - диэлектрическая проницаемость вакуума,
ε0 = 8,85* 10 -12 
Диэлектрики подразделяются на линейные и нелинейные. У линейных диэлектриков ε не зависит от напряженности поля Е и связь электрической индукции D с напряженностью поля Е имеет вид:
D = ε* ε0*E
У нелинейных диэлектриков ε зависит от напряженности поля Е. Электрическую индукцию в однородном линейном диэлектрике можно представить в виде:
D = D0+P
где: D0 - индукция в вакууме;
P – поляризованность диэлектрика.
Поляризованность P с количественной стороны характеризует процесс поляризации диэлектрика в электрическом поле и равна суммарному электрическому моменту, отнесенному к единице объема, т.е.
где: d – толщина диэлектрика;
q– единичный заряд;
S – площадь обкладок конденсатора;
Q – общий заряд;
σ - поверхностная плотность зарядов.
Следует помнить, что Е, D, Р - векторные величины. В изотропном (однородном) диэлектрике векторы D, Do, и Р совпадают по направлению. В линейном диэлектрике поляризованность растет пропорционально напряженности поля, т.е.
P = χ*E
где: χ - диэлектрическая восприимчивость.
С учетом вышеизложенного получим
ε*ε0 = D0 + χ*E
или
ε0*ε = ε0 + χ, ε = 1+ 
Для нелинейных диэлектриков поляризованность Рн нелинейно зависит от Е, т.е.
РН = χ (Е)* Е
Физически это обусловлено тем, что поляризованность диэлектриков состоит из двух составляющих: индуцированной поляризованности Ринд, пропорциональной напряженности поля; спонтанной поляризованности РСП, которая зависит от Ене по линейному закону. Тогда
РН = РИНД + РСП = χ ИНД *Е + χ СП (Е)*Е
ε= 
У линейных диэлектриков χинд такова, что ε составляет единицы - десятки, а у нелинейных диэлектриков за счет χсп(Е) ε достигает десятков тысяч. Для оценки температурных свойств диэлектриков введено понятие температурного коэффициента диэлектрической проницаемости
ТК ε = 
ТКε может быть как положительным так и отрицательным и определяется по графикам зависимости ε от температуры t методом графического дифференцирования.