Polarização dielétrica: diferenças entre revisões

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:<math>\boldsymbol{\alpha} = \begin{bmatrix} \alpha_{xx} & \alpha_{xy} & \alpha_{xz} \\ \alpha_{yx} & \alpha_{yy} & \alpha_{yz} \\ \alpha_{zx} & \alpha_{zy} & \alpha_{zz} \end{bmatrix}</math>
 
[[Polaridade (química)|Moléculas polares]] são aquelas que possuem momento de dipolo mesmo na ausência de campos elétricos externos. Tais moléculas, na presença deste um campo elétrico sofrem um [[torque]] <math>{\mathbf N}</math> dado por:<ref name="griffiths" />:
:<math>{\mathbf N} = {\mathbf p}\times\mathbf {E}</math>
 
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== Cargas elétricas ligadas ==
Em um meio polarizado, verifica-se a formação de dipolos microscópicos que se afetam mutualmente de modo que o polo positivo de um atrai o polo negativo de outro e assim por diante. Como resultado, dizemos que se formam cargas elétricas ''ligadas'' tanto no volume do material como em sua superfície. Nessa situação, cada volume infinitesimal do material pode ser visto como um pequeno dipolo elétrico e é útil definir a chamada polarização <math>\mathbf{P}</math> como o momento de dipolo por unidade de volume. O termo ''ligada'' é utilizado para diferenciar essas cargas, presas aos seus respectivos átomos e moléculas num material isolante, das cargas ditas livres, capazes de se mover com facilidade pelo material. As densidades de carga superficial ligada <math>\mathbf{\sigma_b}</math> e a volumétrica ligada <math>\mathbf{\rho_b}</math> são dadas por:<ref name="griffiths" />:
:<math>\mathbf{\sigma_b} \equiv \mathbf{P}\cdot\mathbf{\hat{n}}</math>
:<math>\mathbf{\rho_b} \equiv -\nabla\cdot\mathbf{P}</math>
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:{| class="toccolours collapsible collapsed" width="80%" style="text-align:left"
!Potencial eletrostático gerado por um meio polarizado <ref name="griffiths" />
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|Considera-se inicialmente um objeto de polarização <math>\mathbf{P(r)}</math>. O potencial de tal objeto é dado integrando sobre o potencial <math>dV_\text{dip}(\mathbf{r})</math> gerado por um dipolo infinitesimal <math>d\mathbf{p}(\mathbf{r}')=\mathbf{P(r')}d\tau</math>:
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== Relação de Clausius-Mossoti ==
A '''fórmula de Clausius-Mossoti''' relaciona a constante dielétrica de um meio formado por átomos ou moléculas apolares com a polarizabilidade desses. A relação leva este nome em homenagem ao físico italiano [[Ottaviano-Fabrizio Mossotti]], que escreveu em 1850 um livro <ref>{{citar livro|último =Mossotti|primeiro =O. F.|título=Mem. di mathem. e fisica in Modena|ano=1850|local=24 11|páginas=49}}</ref> sobre a análise da relação entre as [[constante dielétrica]]s de dois meios diferentes, e o físico alemão [[Rudolf Clausius]], que obteve explicitamente a relação em 1879 <ref>{{citar livro|último =Clausius|primeiro =R.|título=Die mechanische U’grmetheorie|ano=1879|local=2|páginas=62}}</ref> em termos dos índices de refração. A relação também pode ser escrita em termos da [[condutividade elétrica]] e é conhecida como fórmula de Maxwell e em termos da refração, conhecida como equação de Lorenz-Lorentz.
 
A equação de Clausius–Mossotti se aplica a dielétricos lineares e pode ser escrita na forma:<ref>{{citar periódico|último =Rysselberghe|primeiro =P. V.|título=Remarks concerning the Clausius-Mossotti Law|periódico=J. Phys. Chem.|ano=1932|month=January|volume=36|número=4|páginas=1152–1155|doi=10.1021/j150334a007}}</ref>