Fisica General Burbano

DIELÉTRICOS. POLARIZACIÓN 433
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plica el fenómeno por el cual una varilla de vidrio o ebonita después de frotada (cargada), atraen
pequeños pedazos de papel o esferitas de médula de sauco.
Obsérvese que si un conductor está situado en un campo eléctrico, en él se verificará el fenómeno
de inducción electrostática apareciendo densidades superficiales análogas a las descritas en
el fenómeno de polarización; la diferencia esencial está en que las cargas inducidas en el conductor,
pueden tener libertad de movimiento, mientras que las que aparezcan en la superficie del
dieléctrico se encuentran fuertemente ligadas a él; además, como veremos a continuación, al sumergir
los dieléctricos en un campo eléctrico, éste en su interior no se anula, y para los conductores
el campo en su interior se hace cero.
La polarización de un dieléctrico, nos da una explicación del por qué disminuye el campo eléctrico
en su interior, y por tanto, del aumento de la capacidad del condensador en el que se ha introducido.
En efecto: supongamos un punto P en el vacío, en el que existe un campo E f
(Fig. XIX-
37a) y coloquemos en él un dieléctrico (Fig. XIX-37b) en el que se verifica el fenómeno de la polarización;
las densidades superficiales originadas crearán un campo E b
de sentido contrario a E f
. El
campo en el interior del dieléctrico ha disminuido adquiriendo el valor:
E = E f
– E b
(representaremos este hecho dibujando en el interior del dieléctrico menos líneas de fuerza que en
el exterior). Como E = E f
/e′, nos queda para el valor del campo eléctrico inducido:
Fig. XIX-35.– Polarización de un
dieléctrico polar.
F I
HG K J =
1 e′ − 1
Eb = Ef 1 − Ef
e ′ e′
Fig. XIX-36.– Polarización de un
dieléctrico apolar.
y como e′>1, el campo eléctrico inducido en el dieléctrico será siempre menor que el campo debido
a las cargas libres.
Obsérvese que la ecuación E = E f
/e′ es válida aunque el dieléctrico no llene el espacio comprendido
entre las placas del condensador plano, ya que la carga inducida en la superficie del
dieléctrico será independiente de este hecho, puesto que sus caras las hemos considerado planas y
paralelas a las placas. Sin embargo no pueden ser válidas las ecuaciones V = V 0
/e′ y C = e′ C 0
cuando el dieléctrico no llena el espacio entre las placas.
(3)
MOMENTO DIPOLAR DE
ALGUNAS MOLÉCULAS
Molécula
M.D. en
pm · nC
CO 2
0
H 2
0
CH 4
0
CCl 4
0
C 2
H 6
0
HCl 34,3
HBr 26,0
Hl 12,6
CO 34,0
H 2
O 62,3
H 2
S 53,3
SO 2
53,3
NH 3
50,3
C 2
H 5
OH 36,6
Fig. XIX-37.– Campo eléctrico en el
interior de un dieléctrico polarizado
XIX – 22. El Teorema de Gauss en dieléctricos
El Teorema de Gauss no deja de ser válido cuando se aplica con la presencia de sustancias
dieléctricas, puesto que se dedujo sobre una base completamente general, o si el campo está pro-