金属の誘電分極

誘電分極
金属に電界をかけると表面の電子が移動しますが、なぜ誘電分極は絶縁体だけの性質なのでしょうか？？

No.2 回答者： lupan344 回答日時： 2015/03/22 22:27

お礼ありがとうございます。

一部誤解があるようですが、導体の場合は電位はすべて等しく、表面全体は等電位です。（内部も等電位です）
ですから、分極と言う事はおきません。（正確には、瞬間的に分極しますが、自由電子の移動により電位差は0になります）
したがって、内部と表面に電位差も生じないし、内部に電界は無いです。（表面のみに電荷が生まれて、内部は電界を打ち消していると表現しても良いでしょう）
導体自体の電位は、外部電界の影響による一定の電位になります。
誘電体の場合は、自由電子が無いので、内部の分子（原子）の電荷の偏りが誘電作用による分極がおこるようにプラス・マイナスの方向に向きます。（＋－＋－......＋－のような感じです）
結果として、片側がプラスになれば、反対側がマイナスになり、分極します。
誘電体は、表面の分極により電界を生じますが、わずかしか外部電界を打ち消す事が出来ません。（誘電体内部は＋－で打ち消しあっているので、表面の電荷の数しか電界を作る事ができません）
したがって、内部に電界（外部電界から打ち消された電界を減じた強さ）があり、分極により電位差も生じます。

No.1 回答者： lupan344 回答日時： 2015/03/22 09:50

金属の場合は、自由電子が移動できるので、電界の中に置くと、電荷は表面に生じて、その電位は等しくなります。

したがって、誘電分極する事は出来ないです。（静電誘導しか生じません）
誘電体の場合は、自由電子がありませんから、内部の分子の電荷の偏りの向きが変化します。
そして、表面の電位も等しくはならないので、全体として偏りが生まれます。
結果として、電界に対してプラスの電荷の部分とマイナスの電荷の部分が生じます。
このような性質を持つ物質を誘電体と呼びます。
絶縁体は誘電体です。
ただし、誘電率は物質によって違います。
絶縁体は、電気を通さないので、このような性質を持つ事が出来ます。（表面に電位差を持つ事が出来ます）
逆に導体は、表面に電位差を持てないので、誘電体にはなりません。

この回答へのお礼

詳しい説明ありがとうございます。
わかってきましたが、さらに謎が増えました。

金属の場合ですが
電荷が表面に生じる⇒電位が等しくなる
の部分ですが、
表面の片方がマイナスにもう片方がプラスになるということですよね。
これは分極といわないのでしょうか。

さらに誘電体（絶縁体）について、
>内部の分子の電荷の偏りの向きが変化します
マイナス電荷の片寄りの反対側にはプラス電荷の片寄りがあり、
金属のように分子全体では電位が等しくならないのでしょうか？

お礼日時：2015/03/22 21:48