Диелектрици

Съгласно електронната теория металните проводници са изградени от положителни йони, разположени във възлите на кристална решетка и свободни електрони, които се движат в обема на металния проводник. За разлика от проводниците, в диелектриците практически няма свободни електрични заряди, тъй като всички електрони са свързани в атомите и молекулите. Ние можем да разделим диелектриците на три основни групи, в зависимост от строежа на техните молекули.

Първата група диелектрици са диелектриците, чиито молекули са полярни, т.е. ако означим с q сумарния отрицателен електричен заряд на молекулата, т.е. сумата от електричните заряди на всички електрони, влизащи в състава на молекулата и приемем, че той е съсредоточен в една точка центъра на инерция на отрицателните заряди, т.е. в избрана (произволно) координатна система приемем, че q е съсредоточен в точката с радиус-вектор

,

където n е броят на електроните, e зарядът на електрона, радиус-векторът на k-тия електрон; и ако означим с q₊ сумарния положителен електричен заряд на молекулата, т.е. сумата от електричните заряди на всички протони, влизащи в състава на молекулата и дефинираме аналогично като радиус-вектора на центъра на инерция на положителните заряди, ние можем да третираме всяка молекула като електричен дипол.

В отсъствие на външно електрично поле, вследствие на хаотичното движение на молекулите, сумарният диполен момент на диелектрика е равен на нула. Ако поставим такъв диелектрик в електрично поле, силите на полето ще се стремят да ориентират диполите в направление на полето. Естествено, топлинното (хаотичното) движение препятства пълното ориентиране на молекулите. Ориентацията е толкова по-пълна, колкото по-голяма стойност има интензитетът на електричното поле и колкото по-ниска е температурата.

Схематично:

Към втората група диелектрици принадлежат диелектриците, молекулите на които имат симетричен строеж, т.е. центърът на инерция на положителните заряди съвпада с този на отрицателните. Следователно диполният момент на молекулите е равен на нула. Тези молекули се наричат неполярни. Към втората група принадлежат О₂, Н₂, СО_2, СН₄,

Под въздействие на външно електрично поле зарядите на неполярните молекули се преместват в противоположни посоки и молекулите придобиват диполен момент.

Третата група диелектрици са диелектриците, молекулите на които имат йонна структура, т.е. пространствени решетки с правилно редуване на йони с различен знак. Тези диелектрици