Диэлектрики. Поляризация диэлектриков. Электрическое смещение. Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектрике
Диэлектрики – вещества, не проводящие электрический ток.
Электрический диполь – система двух равных по модулю разноименных точечных зарядов +Q и –Q, расстояние между которыми значительно меньше расстояний до рассматриваемых точек поля.
– плечо поля;
– электрический момент поля.
Молекула электрически нейтральна.
неполярные молекулы – молекулы, у которых дипольный момент равен нулю, полярные – не равен нулю.
Дипольный момент диэлектрика как из неполярных, так и из полярных молекул равен нулю.
В диэлектрике с полярными и неполярными молекулами при внесении диэлектрика в электрическое поле возникает результирующий дипольный момент, что называют поляризацией диэлектрика.
Поляризованность диэлектрика:
Под действием внешнего электростатического поля «+» заряды диполей будут смещаться по направлению линий напряженности электрического поля (правая грань диэлектрика), а «-» заряды – в противоположном направлении (левая грань). Эти заряды связанные.
Обозначим 
напряженность электрического поля связанных зарядов.
Напряженность результирующего поля:
Результирующий дипольный момент диэлектрика:
С другой стороны: 
Отсюда: 
Тогда 
или 
Т.к. 
, то 
Электрическое смещение 
Т.к. 
, то 
Найдём поток вектора 
через произвольную замкнутую поверхность:
Поток вектора через произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме заключенных внутри этой поверхности свободных электрических зарядов – теорема Гаусса для потока вектора .
Электростатическое поле в проводниках. Электростатическая индукция.
В помещённом в электростатическое поле проводнике свободные электрические заряды перемещаются: «+» - по направлению поля, «-» - в противоположном направлении. В результате на одном конце проводника возникнет избыточный «+» заряд, а на другом конце – «-». Эти заряды называются индуцированными, а явление перераспределения – электростатическая индукция.
Перераспределение зарядов будет происходить до тех пор, пока напряженность электростатического поля не станет равной нулю. Нейтральный проводник, который внесён в электростатическое поле, разрывает часть линий напряженности.
Внутри проводника, находящегося в электростатическом поле, напряженность поля равна нулю. Этот эффект используется для защиты оборудования от воздействия внешних электростатических полей. Для достижения такой защиты, защищаемый объект экранируют металлической сеткой.