無(wú)極分子組成的電介質(zhì)在無(wú)電場(chǎng)作用時(shí)，其分子內(nèi)電荷的代數(shù)和為零，且沒(méi)有分子電偶極矩。當(dāng)電介質(zhì)處于外電場(chǎng)中時(shí)，分子內(nèi)的正、負(fù)電荷分布將受電場(chǎng)力的作用而發(fā)生變化，變化的直接結(jié)果是使分子內(nèi)的正、負(fù)電荷重心發(fā)生位移錯(cuò)開(kāi)，形成感生的分子電偶極矩p，而且這些感生的分子電偶極矩p的方向是沿著電場(chǎng)方向規(guī)則地排列。

  如果用始端為負(fù)電荷重心、末端為正電荷重心的小箭頭表示分子的電偶極矩，則在電場(chǎng)E中電介質(zhì)內(nèi)分子電偶極矩p的分布如圖2.17所示。從圖上可以看到，沿電偶極矩排列的方向，相鄰電偶極子間的正、負(fù)電荷相互靠近而抵消，因而對(duì)均勻電介質(zhì)來(lái)說(shuō)，介質(zhì)內(nèi)部各處仍是電中性的。但是在與電場(chǎng)垂直的兩個(gè)介質(zhì)端面上的情況就不同了，左端面上出現(xiàn)不能抵消的負(fù)電荷，而右端面上出現(xiàn)不能抵消的正電荷，這就是極化電荷。這種由無(wú)極分子組成的電介質(zhì)的極化機(jī)制叫做位移極化。極化電荷是不能轉(zhuǎn)移、也不能在介質(zhì)內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)的束縛電荷。

  1. 有極分子的取向極化

  電介質(zhì)由有極分子組成時(shí)，分子的固有電偶極矩p在無(wú)電場(chǎng)情況下，由于熱運(yùn)動(dòng)而方向混亂排列，以至于在介質(zhì)中任一宏觀小體積△V內(nèi)，分子電偶極矩p的矢量和平均來(lái)說(shuō)都為零。當(dāng)電介質(zhì)處于外電場(chǎng)中時(shí)，由于分子的固有電偶極矩受電場(chǎng)力矩的作用，都將向電場(chǎng)方向轉(zhuǎn)向。由于分子的熱運(yùn)動(dòng)，這種轉(zhuǎn)向不能使分子的固有電偶極矩完全轉(zhuǎn)到電場(chǎng)方向上，如圖2.18所示，只是相對(duì)于無(wú)電場(chǎng)情況每個(gè)分子不同程度地向電場(chǎng)方向轉(zhuǎn)向。當(dāng)然，電場(chǎng)越強(qiáng)，這種不同程度地轉(zhuǎn)向越明顯，分子電偶極矩p越整齊地沿電場(chǎng)方向排列。由于電介質(zhì)內(nèi)各個(gè)分子不同程度地向電場(chǎng)方向轉(zhuǎn)向，導(dǎo)致介質(zhì)中任一宏觀小體積△V內(nèi)分子的電偶極矩p 的矢量和藝pip，不再等于零，而且在垂直于電場(chǎng)方向的介質(zhì)左、右端面上將出現(xiàn)極化電荷，左端面出現(xiàn)負(fù)的極化電荷，右端面出現(xiàn)正的極化電荷。這種電介質(zhì)的極化機(jī)制稱(chēng)為取向極化。

  應(yīng)該指出，位移極化在任何電介質(zhì)的極化中都存在，而取向極化只是在由有極分子組成的電介質(zhì)的極化中才存在，但對(duì)由有極分子組成的電介質(zhì)極化來(lái)說(shuō)，取向極化比位移極化強(qiáng)得多(約大一個(gè)數(shù)量級(jí))，因而取向極化是主要的。由無(wú)極分子組成的電介質(zhì)極化中只有位移極化一種極化機(jī)制。由于分子內(nèi)帶負(fù)電荷的電子的慣性遠(yuǎn)小于帶正電荷的原子核的慣性，所以位移極化主要是由分子內(nèi)電子的位移形成的，故這種極化也稱(chēng)為電子位移極化。在高頻率的振動(dòng)變化電場(chǎng)作用下，由于分子慣性較大，取向極化跟不上電場(chǎng)的變化，所以這時(shí)無(wú)論哪種電介質(zhì)極化，都只是電子位移極化起作用了。