propriedades eletricas
Polarização é o alinhamento de momentos dipolares atômicos ou moleculares, permanentes ou induzidos, com um campo elétrico aplicado externamente.
Existem três tipos ou fontes de polarização: eletrônica, iônica e de orientação. Os materiais dielétricos exibem geralmente um desses tipos de polarização.
Polarização Eletrônica: associada ao deslocamento espacial da nuvem eletrônica em torno do núcleo.
Polarização mais fraca e de reversão rápida.
Polarização Iônica: Ocorre nos materiais iônicos. Os cátions são separados dos ânions.
Polarização de maior magnitude que a anterior e de reversão mais lenta. (Envolve massas maiores).
Polarização de Orientação: Ocorre em materiais que possuem dipolos permanentes, resultantes da própria estrutura do material. A polarização resulta de uma rotação dos momentos permanentes na direção do campo aplicado.
Este tipo de polarização possui magnitudes maiores e tende a diminuir com o aumento da temperatura.
A polarização total induzida em um dielétrico pelo campo é a soma das polarizações eletrônica, iônica e de orientação.
P = Pe+ Pi+ Po
Dependência da Constante Dielétrica em Relação à Frequência
Considere um material dielétrico que está sujeito a polarização por meio de um campo elétrico. Com cada inversão de direção, os dipolos tentam se reorientar com o campo, em processo de tempo finito. Para cada tipo de polarização existe um tempo mínimo de reorientação, a qual depende da facilidade com que os dipolos específicos são capazes de realinha. O inverso desse tempo mínimo é chamado de frequência de relaxação.
Um dipolo não pode manter trocas de direção de orientação quando a frequência do campo elétrico aplicada excede a frequência de relaxação, desta forma ele não irá contribuir para a constante dielétrica.
A dependência de ε da frequência no campo é representada na figura a seguir para um meio dielétrico que exibe três tipos de polarização, sendo que o eixo da frequência está plotado em forma