Um dielétrico linear é descrito por
.
a) Explique o que significa o significado do termo “linear”.
b) Explique o que é a susceptibilidade elétrica
.
c) Mostre como chegar nas definições de permissividade do material
da constante dielétrica
.
a) Explique o que significa o significado do termo “linear”.
b) Explique o que é a susceptibilidade elétrica
c) Mostre como chegar nas definições de permissividade do material
Passo 1
O enunciado nos dá a relação de polarização de um dielétrico linear
e pede: (a) o que significa o termo “linear”; (b) o que é a susceptibilidade elétrica
; (c) mostrar como se chega às definições de permissividade do material
e da constante dielétrica relativa
. Vamos usar os conceitos de polarização em meios dielétricos e definir o deslocamento elétrico
.
Passo 2
O adjetivo “linear” indica que a polarização
varia proporcionalmente com o campo aplicado
. Em outras palavras, satisfaz a propriedade de superposição: se aplicarmos dois campos
e
, a polarização resultante é
e para qualquer escalar
vale
Isso caracteriza um meio cuja resposta é diretamente proporcional ao estímulo elétrico.
Passo 3
A susceptibilidade elétrica
é uma constante adimensional que mede o grau de polarização do material quando submetido a um campo
. Pela definição
ela quantifica quão fácil é deslocar cargas internas do meio e criar dipolos, ou seja, é a “força” com que o material responde ao campo elétrico.
Passo 4
Para introduzir a permissividade definimos o vetor deslocamento elétrico
Substituindo
obtemos
Aí definimos a permissividade do material
e a constante dielétrica relativa
por
Resposta
(a) “Linear” significa que
é diretamente proporcional a
e satisfaz a superposição.
(b) é a susceptibilidade elétrica adimensional que mede o quanto o material polariza sob um campo
.
(c) A partir de e
segue
e
.
(b)
(c) A partir de