電気感受性について
電磁気学において、電気感受性（χe）は、適用された電場に対する誘電体材料の分極の程度を示す無次元の比例定数です。電気感受性が大きいほど、材料が電場に応答して分極する能力が高まります。この性質は、誘電体の誘電分極密度Pを電場Eに対する比例定数として定義されます。誘電体材料が線形誘電体である場合、その比率は以下のとおりです。
電気感受性は、その相対誘電率（別名、誘電体定数εr）に関連して証明されています。電気感受性が大きいほど、材料は電場に応答して分極する能力が高く、その結果、材料内の総電場が減少します。このようにして、電気感受性は材料の電気誘電率に影響を与え、キャパシタンスの容量から光の速度まで、その媒体の多くの他の現象に影響を及ぼします。
電気分極について
金属とは異なり、電荷が材料全体を自由に移動できる場合、誘電体では、すべての電荷が特定の原子や分子に結びついています。これらの電荷は結合電荷と呼ばれています。しかし、これらの電荷は、電場の適用によって、原子または分子内で変位（分極）することができます。
電気分極とは、外部電場によって誘導された、絶縁体または誘電体の原子や分子内の正および負の電荷のわずかな相対的な移動です。これらの微細な変位は、導体の電荷の再配列ほど劇的ではありませんが、誘電体材料の特徴的な挙動を説明するための累積効果を持ちます。
外部電場が誘電体材料に適用されると、この材料は分極し、それによって双極子モーメントを獲得します。誘電体のこの性質は、分極可能性として知られています。電場が分子に作用すると、正の電荷は電場に沿って移動し、負の電荷は電場の方向と反対の方向に移動します。その結果、異なる電荷が引き離され、分子が分極されます。
分極には三つのタイプがあります：
- 電子分極：外部電場が適用されると、原子の電子雲がこれらの原子の重い核に対して変位します。これを電子分極と呼びます。
- 配向分極：配向分極は、分子が非対称的な核の歪みが可能な場合、または分子に固有であるか、または任意の分子で誘導できる分極です。分極分子は、正および負の分子が衝突する可能性がない、またはゼロである誘電体のタイプです。これは、それらがすべて非対称な形であるためです。H2Oは典型的な例です。電場がない場合、これらの分子の電気双極子モーメントは予測不可能な方向に移動します。その結果、平均双極子モーメントは0になります。外部電場がある場合、分子は電場と同じ方向に組み立てられます。
- イオン分極：イオン分極は、イオン結晶（例えば、NaCl）内の正および負のイオン間の相対的な変位によって引き起こされる分極です。
