有極分子

簡介

分子的正負電荷中心在無電場時不重合的，有固定的電偶極矩，如水（H₂O）、鹽酸（HCl）、一氧化碳（CO）、二氧化硫（SO₂）、環氧樹脂、陶瓷等。

所謂電介質，就是通常所說的由大量電中性的分子組成的絕緣體。

在靜電場中平衡時：

1.內部電場強度不為零；

2.電介質表面出現極化電荷。

電介質出現極化電荷的現象，稱為電介質極化。

若把電介質放入靜電場中，電介質原子中的電子和原子核在電場力的作用下，在原子範圍內作微觀的相對位移。在外電場中電介質要受到電場的影響，同時也影響外電場。

電介質可分為無極分子和有極分子。

無極分子：分子的正負電荷中心在無電場時是重合的，沒有固定的電偶極矩，如氫氣、高氯酸，二氧化碳，氮氣，氧氣、甲烷、聚丙乙烯、石蠟等。分子的正電荷中心與負電荷中心重合。

無極分子的等效電偶極矩：

無極分子電介質整體也是呈中性的。

有極分子的等效電偶極矩：

整個電介質可以看成是無數的點偶極子的聚集體。雖然每個分子的等效點偶極矩不為零，但不管從電介質整體來看，還是從電解質的某一小體積來看，電解質是呈中性的。

加上外電場後，在電場力作用下電介質分子的正負電荷中心不再重合，形成一個電偶極子，它們的等效電偶極矩P的方向都沿著電場的方向。

電介質的兩個和外電場強度相垂直的表面層里，將分別出現正電荷和負電荷。這些電荷不能離開介質，也不能在電介質中自有移動，我們稱之為極化電荷。這種在外電場作用下，在電介質中出現極化電荷的現象叫做電介質的極化。

由於無極分子的極化在於正、負電荷中心的相對位移，所以常叫做位移極化。

無外電場時，有極分子電偶極矩取向不同，整個介質不帶電。

在外電場中有極分子的固有電矩要受到一個力矩作用，電矩方向轉向和外電場方向趨於一致。

有極分子的極化就是等效電偶極子轉向外電場的方向，所以叫做取向極化。

一般來說，分子在取向極化的同時還會產生位移極化，但是，對於有極分子電介質來說，在靜電場作用下，取向極化的效應比位移極化的效應強得多，所以有極分子的極化機理是取向極化。

上面從分子的結構出發，說明了兩類不同的電介質的極化過程，這兩類電介質極化的微觀過程雖然不同，但巨觀的效果卻是相同的，都是在電介質的兩個相對表面上出現了異號的極化電荷，在電介質內部有沿電場方向的電偶極矩。