Delocamento elétrico

DESLOCAMENTO ELÉTRICO

• Em física, o campo de deslocamento elétrico, denotado por , é um campo vetorial que aparece nas equações de Maxwell.
É responsável pelos efeitos das cargas livres dentro da matéria. "D" significa "deslocamento", como no conceito relacionado de corrente de deslocamento em dielétricos. No espaço livre, o campo de deslocamento elétrico é equivalente à densidade de fluxo elétrico, um conceito que leva à compreensão da lei de Gauss.
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• Definição
Em um meio dielétrico, a presença de um campo elétrico E faz com que as cargas ligadas do material (núcleos atômicos e seus elétrons) se separem levemente, induzindo um momento de dipolo elétrico local. O campo de deslocamento elétrico D é definido como onde é a permissividade do vácuo (também chamada de permissividade do espaço livre), e P é a densidade (macroscópica) de momento de dipolo elétrico permanente e induzido do material, chamado de densidade de polarização. Separando a densidade de carga volumétrica total em cargas livres e ligadas: a densidade pode ser reescrita como uma função da polarização P: P é um campo vetorial cuja divergência produz a densidade de cargas ligadas no material. O campo elétrico satisfaz a equação: e daí .
O campo de deslocamento, portanto, satisfaz a lei de Gauss para o dielétrico: .
D não é determinado exclusivamente pelas cargas livres. Considere a relação: Que, pelo fato de E ter rotacional nulo no caso eletrostático, é igual a: Que pode ser vista imediatamente como um eletreto em forma de barra no caso de algum objeto com uma polarização "congelada", o análogo elétrico para um ímã em forma de barra. Não há nenhuma carga livre em tal material, mas a polarização inerente origina um campo elétrico. Se o aluno insistente assumisse que D fosse um campo completamente determinado pela carga livre, ele ou ela iria imediatamente concluir que o campo elétrico é nulo nesse material, mas isto não é necessariamente verdade. O campo