Как изменится электростатическое поле внутри диэлектрика, если его поместить во внешнее электростатическое поле?

Когда диэлектрик помещают во внешнее электростатическое поле, электростатическое поле внутри него изменяется. Для того чтобы понять, как именно изменится поле, необходимо разобраться в поведении заряда в диэлектрике.

Диэлектрик состоит из атомов или молекул, у которых есть электрические диполи. При наличии внешнего электростатического поля, эти диполи ориентируются таким образом, чтобы их положительные заряды смотрели в сторону отрицательного заряда внешнего поля, а отрицательные заряды смотрели в сторону положительного заряда внешнего поля. Это происходит из-за взаимодействия электрических полей, создаваемых диполями и внешним полем.

Такое переориентирование диполей создает новое электростатическое поле внутри диэлектрика. Это дополнительное поле называется поляризационным полем. Оно направлено в противоположную сторону внешнего поля и слабее его.

Общая сумма электростатического поля внутри диэлектрика равна векторной сумме внешнего поля и поляризационного поля. Таким образом, внутреннее поле диэлектрика будет слабее, чем внешнее поле.

Чтобы показать это математически, можно использовать выражение для электростатического поля внутри диэлектрика:

\[E_{\text{внутри}} = E_{\text{внешнее}} - E_{\text{поляризационное}}\]

Где \(E_{\text{внешнее}}\) - величина внешнего электростатического поля, а \(E_{\text{поляризационное}}\) - величина поляризационного поля.

Таким образом, когда диэлектрик помещается во внешнее электростатическое поле, внутреннее поле становится слабее, чем внешнее поле, из-за поляризации диэлектрика. Это связано с реориентацией электрических диполей внутри диэлектрика под действием внешнего поля.