電介質與鐵電體
極化
/ POH-luh-ry-ZAY-shun /
設想一大群小小的蹺蹺板,每個一端帶一點正電、另一端帶一點負電。沒人去管時,它們朝向四面八方,平均下來等於什麼都沒有。現在打開一個電場,就像一陣風吹過這群蹺蹺板:每個蹺蹺板都稍稍傾斜,去和風對齊。這種集體的偏倒——整塊材料裡的電荷被推得失去平衡——就是極化。
極化指的是材料在電場作用下,每單位體積裡產生出的被分開的電荷量。它通過幾種方式發生:每個原子周圍的電子雲相對原子核偏移;晶體裡的離子從原位稍稍滑動;本身就一頭偏重的分子轉動起來,讓自己指向電場方向。在大多數普通材料裡,電場越強,材料極化得越多,二者乾脆成正比。
這之所以重要,是因為極化這一個量就概括了電介質全部的電學響應,它直接決定電容器能存多少電荷、光線穿過玻璃時怎樣彎折。一個常見的誤解是以為極化像電流那樣把電荷搬過整塊材料——並非如此。電荷只是從靜止位置挪動一絲一毫;撤去電場後,在普通電介質裡,一切都鬆弛回到電中性。
把氣球在頭髮上蹭一蹭,再拿到水龍頭流下的細水流旁邊:水流會朝氣球彎過去。氣球上的電荷讓每個水分子極化,把它們略帶負電的氧那端輕輕拉近一些,這一點點不平衡就足以讓水流偏轉。
帶電的氣球讓水分子極化,把落下的水流朝它彎過去。
極化量度的是材料內部被分開的電荷;它和電流不是一回事,電流是真的從材料裡流過、流出去的電荷。
又稱
另見