Sistem Dielektrik

Sistem atau zat dielektrik secara keseluruhan mempunyai besaran-besaran polarisasi P, medan listrik luar dengan kuat medan listrik Є, dan temperatur T. Sistem atau zat dielektrik dapat digambarkan sebagai berikut.



Zat dielektrik, jika tidak dikenai medan listrik luar, maka atom atau molekulnya memiliki pusat muatan positif yaitu inti atom yang berimpit dengan pusat muatan negatifnya, yaitu elektron (perhatikan gambar 4.a). Jika zat dielektrik dikenai atau dimasukkan ke dalam medan listrik luar dengan kuat medan listrik Є, maka zat dielektrik akan terkena induksi (imbas) medan listrik. Karena terkena medan listrik luar, maka pusat muatan positif inti dan elektron atom tidak lagi berimpit, melainkan agak bergeser (tergeser), sehingga atom atau molekul menyerupai dipole listrik yang kecil sekali (perhatikan gambar 4.b). Ini berarti atom-atom zat dielektrik diarahkan oleh medan listrik luar. Peristiwa terarahnya atom-atom zat dielektrik ini dikenal sebagai peristiwa polarisasi. Dengan peristiwa polarisasi, atom-atom zat dielektrik menjadi dipole listrik. Oleh karena itu, ada dua besaran zat dielektrik, yaitu: polarisasi (P) dan kaut medan listrik luar (Є) yang saling mempengaruhi; sehingga disebut sebagai variabel keadaan atau koordinat sistem dielektrik.

Bagaimana kalau temperatur zat dielektrik dinaikkan ? Jika temperatur zat dielektrik dinaikkan, maka getaran atom atau molekul zat dielektrik semakin hebat; sehingga arah positif dan negatifnya atom yang netral semakin acak. Karena semakin acak, maka kenaikan temperatur pada hakikatnya menentang terorientasinya muatan atom-atom zat dielektrik.

Dengan ini jelas bahwa temperatur juga mempengaruhi polarisasi, sehingga temperatur juga merupakan variabel keadaan atau koordinat sistem dielektrik.

Bagaimana polarisasi P zat dielektrik, jika zat dielektrik dimasukkan dalam medan listrik luar dengan kuat medan listrik Є, dan temperatur T zat dielektrik dinaikkan ? Menurut hasil eksperimen, salah satu hubungan antara polarisasi P, kuat medan listrik Є, dan temperatur T ditunjukkan oleh persamaan berikut.


dengan a dan b sebagai tetapan yang harganya ditentukan dengan eksperimen..



Sumber: Hamid, Ahmad Abu. 2007. Diktat Kuliah Termodinamika. Yogyakarta: Universitas Negeri Yogyakarta.