Напряженность электростатического поля зависит от свойств среды: в однородной изотропной среде (
-диэлектрическая проницаемость среды). Таким образом, вектор напряженности
, переходя через границу диэлектриков, претерпевает скачкообразное изменение, создавая неудобства для расчета электростатических полей. Для более рационального описания электростатического поля в диэлектрике вводят в рассмотрение еще одну характеристику - вектор электрического смещения или вектор электростатической индукции
. Для однородной изотропной среды:
Вектор электростатического смещения, также как и напряженность, является силовой характеристикой электростатического поля. Однако, если напряженность характеризует результирующее поле в диэлектрике, т.е. поле и свободных и связанныхзарядов, то вектор характеризует только поле свободных зарядов.
Аналогично, как и поле вектора , поле вектора
, отображается графически линиями электростатического смещения,направление и густота которых определяются точно так же, как и для линий напряженности. Только линии вектора
могут начинаться и заканчиваться на любых зарядах – и на свободных и на связанных, в то время как линии вектора
только на свободных зарядах.
Для вектора также можно ввести в рассмотрение понятие потока вектора электростатического смещения, определяемого по формуле:
Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектрике:
Поток вектора электрического смещения через произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической суммесвободных зарядов, заключенных внутри этой поверхности.