Діелектрики в електричному полі ведуть себе не так як провідник, хоча при цьому у них є щось спільне. Діелектрики відрізняються від провідників тим, що в них відсутні вільні носії зарядів. Все-таки вони там є, але в дуже малій кількості. У провідниках такими носіями зарядів є електрони, вільно переміщаються уздовж кристалічної решітки металів. Але ось в діелектриках електрони міцно пов'язані зі своїми атомами і не можуть вільно переміщається.
При внесенні діелектрика в електричне поля в ньому настає електризація також як і в провіднику. Відмінність же діелектриків полягає в тому що електрони не можуть вільно переміщатися за обсягом як це відбувається в провідниках. Але під дією зовнішнього електричного поля всередині молекули речовини діелектрика з'являється деякий зсув зарядів. Позитивний зміщується вздовж напрямку поля, а негативний проти. Внаслідок цього поверхня отримує якийсь заряд. Процес утворення заряду на поверхні діелектриків під дією електричного поля називається поляризацією діелектрика.
Але при внесенні його в зовнішнє електричне поля диполі тобто молекула прагнуть розвернутися вздовж поля. Виходить, що позитивний заряд попереднього диполя дивиться на негативний наступного. Отже, вони компенсують один одного. Але ось диполь знаходиться біля самої поверхні не знаходиться пара. Таким чином, на поверхні матеріалу утворюються нескомпенсованність пов'язані заряди. З одного боку позитивні з іншого негативні. Але цьому перешкоджає тепловий рух молекул.
Малюнок 1 - поляризація полярного діелектрика
Малюнок 2 - поляризація неполярного діелектрика
Заряди на поверхні діелектриків на відміну зарядів індукованих в провідниках можна відокремити від поверхні. При знятті електричного поля поляризація пропаде. Заряди знову перерозподіляться в обсязі речовини.
Напруженість поля можна збільшувати безмежно. Так як при певній величині заряди змістяться настільки, що станеться структурна зміна матеріалу, простіше кажучи, пробій діелектрика. Він в цьому випадку втрачає свої ізоляційні властивості.
Однак слід підкреслити, що замкнутий порожнистий провідник екранує порожнину всередині себе тільки від зовнішніх зарядів і полів. Якщо внести заряди всередину порожнини, то там з'явиться і електричне поле (при тому, що в самому провіднику поле як і раніше має дорівнювати нулю).
Далі, сумарне поле поблизу провідника перпендикулярно його поверхні і дорівнює
де s щільність індукованих зарядів (ми припускаємо, що провідник в цілому незаряжен).
На практиці доводиться вирішувати таку задачу. Дано деякий зовнішнє поле. У нього вноситься провідник заданої форми. Треба знайти розподіл індукованих на ньому зарядів і ті зміни сумарного поля поза провідника, до яких вони призводять. Щільність зарядів при заданому потенціалі провідника визначається кривизною поверхні: s зростає зі збільшенням позитивної кривизни (опуклості) і убуває зі збільшенням негативної кривизни (угнутості).
Якщо поверхня провідника має западини і опуклості, то поверхнева щільність зарядів буде різною в різних точках поверхні провідника. Там, де є опуклість, особливо вістря, щільність зарядів буде більше, ніж там, де є западина (див. Рис. 2.6).
Мал. 2.6. Розподіл зарядів по поверхні провідника складної форми
На рис 2.7 показаний досвід по дослідженню розподілу зарядів на поверхні і в об'ємі провідника. Електричний заряд розподіляється по поверхні провідника. а не в його обсязі. Це демонструється за допомогою металевої кулі і двох півкуль, якими його можна оточувати. Після повідомлення заряду кулі електрометрії показує наявність заряду на його поверхні. Якщо торкнутися кулі іншим кулею, складеним з двох півкуль, то заряд розподіляється між обома кулями. Якщо ж замкнути заряджений куля всередині півкуль, то весь заряд з кулі стікає на півкулі, і після їх розмикання електро метр показує відсутність залишкового заряду на кулі.
Щільність зарядів на поверхні провідника складної форми різна в різних точках його поверхні: чим більше кривизна поверхні, тим вище щільність заряду. Торкнемося пробним металевим кулькою різних частин поверхні провідника складної форми, що складається з циліндричної і двох конічних поверхонь, а потім - контакту електрометрії. При цьому спостерігається практично повна відсутність відхилення стрілки електрометрії після торкання кулькою увігнутої частини тіла, невелике відхилення після торкання циліндричної частини і максимальне - при торканні вістря опуклою частини тіла.