誘電分極

定義

誘電分極とは、絶縁体（誘電体）に電場をかけたとき、物質内部の正電荷と負電荷がわずかにずれて、電気的な偏り（分極）が生じる現象である。

イメージ

電場がないとき、分子の中の正電荷と負電荷はほぼ同じ位置にあり、全体として中性である。
しかし電場をかけると、正電荷は電場の向きに、負電荷は逆向きに少し移動する。
その結果、物質の一端は正に、反対側は負に帯電したような状態になる。

数式

分極の強さは分極ベクトルで表される。

\[\mathbf{P} \ (\mathrm{C/m^2})\]

ここで、\(\mathbf{P}\) は単位体積あたりの電気双極子モーメントである。

電場 \(\mathbf{E}\)（V/m）との関係は次のように表される。

\[\mathbf{P} = \varepsilon_0 \chi_e \mathbf{E}\]

ここで、\(\varepsilon_0\) は真空の誘電率、\(\chi_e\) は電気感受率である。

ポイント

• 誘電分極は「電荷が移動する」のではなく「わずかにずれる」現象である
• 導体と違い、自由に動く電荷はなく、内部で偏りが生じるだけである
• 分極によって表面に見かけの電荷（分極電荷）が現れる