چگالی قطبش

در الکترومغناطیس کلاسیک، چگالی قطبش ( یا قطبش الکتریکی، یا به زبان ساده قطبش ) میدان برداریست که بیانگر چگالی دائم یا ناشی از قرار دادن دو قطبی الکتریکی در مواد دی الکتریک می باشد. هنگامی که دی الکتریک در یک میدان الکتریکی خارجی قرار داده شود، مولکول های آن گشتاور دو قطبی الکتریکی به دست می آورند و در اینصورت گفته می شود که دی الکتریک قطبیده شده است. گشتاور دو قطبی الکتریکی القا شده در واحد حجم مواد دی الکتریک، قطبش الکتریکی دی الکتریک نامیده می شود. چگالی قطبش نیز چگونگی پاسخ مواد به میدان الکتریکی اعمال شده راتوضیح می دهد و می توان از آن برای محاسبه نیروهایی که از اثر متقابل آن ها منجرشده، استفاده کرد. می توان شیوه اندازه گیری آن را با مغناطش، که پاسخ مواد به میدان مغناطیسی در مغناطیس است، مقایسه نمود. واحد اندازه گیری چگالی قطبش در SI، کولن در هر متر مربع، و چگالی قطبش توسط بردار P نشان داده می شود]. [۲
چگالی قطبش P به عنوان متوسط گشتاور دو قطبی الکتریکیP در واحد حجم مواد دی الکتریک V تعریف می شود:
p = ( < p > ) / v که می تواند به عنوان میزان قدرت و میزان تراز بودن مکان دو قطبی در ماده تفسیر کرد. برای محاسبه P ناشی از میدان الکتریکی اعمال شده، χ حساسیت الکتریکی از دی الکتریک باید تعریف شود . ( پایین را ببینید ) .
رفتار میدان های الکتریکی ( E و D ) ، میدان های مغناطیسی ( B، H ) ، چگالی بار ( ρ ) و چگالی جریان ( J ) بر اساس معادلات ماکسول در ماده توصیف شده است. نقش P چگالی قطبش در زیر توضیح داده شده.
چگالی قطبش Pمربوط می شود به میدان جابجایی الکتریکی D از طریق
D=ε0E+P در اینجا ε۰ گذردهی الکتریکی در خلأ است. در این معادله، P ( منفیِ ) میدان ناشی از ماده ایست که در آن بارها ساکنند، دو قطبی ها، در پاسخ به میدان E تغییرمکان می دهند، در حالی D ناشی از با قی ماندن بارهای است که ما به نام بارهای آزاد می شناسیم. به طور کلی، متغیر P به عنوان یک تابع از E وابسته به متوسط گیری است، که در مقاله های بعدی شرح داده می شود. در بسیاری از مسایل کار کردن با D و بارهای آزاد آسان تر از کار کردن با E تمامی بار هاست
قطبش الکتریکی مربوط به الکترون مقید در مواد ( به عنوان مثال، ملزم به یک مولکول ) ، که ایجاد چگالی بار اضافی، نامیده می شوند به عنوان چگالی بار محدود ρb به صورت زیر است ρb= - ∇. p به طوری که چگالی بار کل که وارد معادله ماکسول برای دیورژانس E است با