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By Lucien Silvano Alhanati

Física

Eletricidade ELE

Indução eletrostática ELE11

Polarização dos dielétricos ELE1102

 O que é a polarização de um dielétrico? ELE110201

Consiste na modificação da distribuição das cargas de um dielétrico (não condutor ou isolante) causada pela aproximação de um corpo carregado eletricamente.

O que é um dipolo elétrico? ELE110202

O dipolo elétrico é o conjunto de duas cargas de mesmo valor absoluto e de sinais contrários

Como se comporta um dipolo elétrico num campo uniforme? ELE110203

 Um dipolo elétrico quando colocado no interior de um campo elétrico uniforme sofre a ação de um binário (sistema de duas forças de mesma direção e módulo com sentidos contrários), mostrado na figura 1.

O binário produz uma rotação no dipolo até a posição de equilíbrio mostrada na figura 2.

Os átomos e moléculas podem se comportar como dipolos elétricos? ELE110204

Os elétrons de um átomo realizam trajetórias elíticas com grande rapidez. O campo produzido pelo elétrons em movimento é variável e periódico de alta freqüência. 
O valor médio do campo corresponde ao produzido pelo elétron em repouso no centro da trajetória, que será denominado de centro de carga do elétron.

O átomo, que é eletricamente neutro, pode então, ser considerado como um conjunto de duas cargas elétricas de mesmo módulo e de sinais contrários ocupando posições distintas. A carga positiva é o núcleo do átomo e a negativa é o conjunto de elétrons.
O átomo pode ser considerado como um dipolo elétrico quando queremos avaliar o seu comportamento num campo elétrico.

Como são constituídos os dielétricos sólidos ? ELE110205

Os átomos dos elementos correspondentes às substâncias dielétricas (isolantes) não perdem espontaneamente elétrons sendo portanto eletricamente neutros constituindo dipolos, na maioria das vezes.

A imagem que pode ser feita de um dielétrico sólido está mostrada na figura onde vemos dipolos com orientações ao acaso.

Como ocorre a polarização de um dielétrico? ELE110206

Um dielétrico é colocado no campo elétrico uniforme caracterizado pelo vetor E. Sobre os dipolos atuam os binários representados na figura abaixo.

Os dipolos giram até uma posição de equilíbrio. Quando esta configuração ocorre todos os dipolos da face esquerda terminam com cargas negativas e os da face direita terminam com cargas positivas.

Aparecerão desta maneira cargas negativas na face esquerda e positivas na face direita, o que constitui a polarização do dielétrico.

A intensidade da polarização de um dielétrico é igual à intensidade da indução eletrostática de um condutor? ELE110207

Não, ela é menor, uma vez que a carga negativa que ocorre na face A é a que estava nesta região, o que ocorre também na face B, tendo ocorrido apenas uma nova arrumação dos dipolos.

No caso dos condutores a carga negativa na face esquerda corresponde a elétrons que se deslocaram de todo o condutor e não apenas os que já se encontravam na região, havendo portanto uma maior concentração das cargas.

A indução eletrostática nos condutores é portanto mais intensa que a polarização dos dielétricos.


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