材料の中には、電気の経路を自由に流れる電荷を持たないものもあれば、そうするものもあります。自由電荷を持つ材料は導体であり、自由電荷を持たない材料は絶縁体です。誘電体材料は、これら 2 つの中間に位置します。誘電材料には自由電荷がありません。外部電場の特定の制限を適用すると、それらの内部に電場が生成されますが、電荷の流れは発生しません。この生成された電界は、誘電体の誘導電界です。
誘導電界とは?
分子に印加された外部電場は、分子内に内部電場を引き起こす電荷の整列を引き起こします。発生する内部電場は誘導電場として知られています。導体について話すと、誘導電場は外部電場と等しくなるため、最終的な電場はゼロになります。回路内の電磁場の誘導（EMF）がワイヤ上の電子の伝導を引き起こすと言えます。これは、主に誘導電場の発生源として知られています。
誘導された電場は、蓄積されたエネルギーでも磁場でもありません。バッテリーの場合、回路内に存在する必要はなく、磁場は移動電荷では機能しません。最終的には、誘導電場は回路の分子内で完全に誘導された電場であると言えます。
Ē は誘導電場を表すことができるとしましょう。完全な円で電荷を移動するために誘導電場によって行われる仕事は、次のように表すことができます。
=E.dl
ファラデーの法則は誘導電場で書くこともできます。
=E.dl=-d/dt
また、誘導電場は保存できない、または近い経路でネットワークを形成できないとも言えます。したがって、電位は誘導電場とは関係ありません。
誘電材料
誘電体は、電気を通しにくい性質を持っています。静電界をサポートできるという点で、これは絶縁体とは異なります。無線周波数伝送を行う際に誘電体材料を使用することができます。これらの材料は、電場に適用されたときに熱を発生しないため、電場の損失が最小限に抑えられます。この法則は誘電損失とも呼ばれ、エネルギーと熱の損失の割合を使用して計算できます。誘電体の例としては、セラミック、蒸留水、紙、雲母、ポリエチレン、ガラスなどがあります。
誘電体の誘導電場
導体材料に外部電界を印加すると、外部電界を打ち消す内部電界が発生することを説明しました。しかし、誘電体材料に外部電場を適用することは、これとは大きく異なります。誘電体材料に外部電場を適用すると、電荷が再整列され、内部電場が誘導されます。
ただし、これらの材料には自由電子がないため、外部から印加された電場の前では誘導電場の大きさが非常に低くなります。したがって、材料内部の正味の電場を要約すると、それはゼロではなく、内部の電場の大きさが非常に小さい外部から印加された電場に平行であることがわかります。
外部フィールドは、誘電体の分極を引き起こす極性分子に適用されます。電荷は反対の電荷に誘導されます。しかし、極性分子内の正味の電荷はゼロか、体積が小さいです。したがって、外部電界の誘電体は、表面電荷密度が +σb と –σb の反対に帯電した 2 つのシートに相当します。これらの電荷は束縛電荷と呼ばれ、これらの電荷は自由に移動できませんが、誘導電界があります。
誘電体の誘導電場の例
壁や頭にこすりつけられた風船の例を挙げることができます。こすった後、壁にくっつきます。主な理由は、こすった後、風船が帯電し、壁の表面で反対の電荷を分極させることです。
結論
この記事では、誘電体の誘導電界について説明します。誘電体は、電荷を伝導することはできませんが、内部に電界を保持する材料です。これらの物質は導体ではありませんが、電界を蓄え、他の物質を分極させることができます。
分子に印加された外部電場は、分子内に内部電場を引き起こす電荷の整列を引き起こします。発生する内部電場は誘導電場として知られています。誘導電場は蓄積エネルギーでも磁場でもない
