Звернемося тепер до твердих тіл. Перший цікавий факт щодо твердих тіл полягає в тому, що в них буває стала поляризація, яка існує навіть і без прикладання зовнішнього електричного поля. Приклади можна знайти в речовин типу воску, який містить довгі молекули зі сталим дипольним моментом. Якщо розтопити трохи воску і, поки він ще не затвердів, накласти на нього сильне електричне поле, щоб дипольні моменти частково вишикувалися, то вони залишаться в такому положенні й після того, як віск затвердне. Тверда речовина матиме сталу поляризацію, яка залишається й за відсутності поля. Така речовина називається електретом.
На поверхні електрета розташовані сталі поляризаційні заряди. Електрет являє собою електричний аналог магніту, однак користі від нього набагато менше, тому що вільні заряди повітря притягуються до його поверхні і врешті-решт нейтралізують поляризаційні заряди. Електрет «розряджається» і помітного зовнішнього поля не створює.
Стала внутрішня поляризація P трапляється й у деяких кристалічних речовин. У таких кристалах кожна елементарна комірка ґратки має один і той самий сталий дипольний момент (фіг. 11.8). Усі диполі спрямовані в один бік навіть за відсутності електричного поля. Багато складних кристалів мають таку поляризацію; зазвичай ми цього не помічаємо, тому що зовнішнє поле, яке вони створюють, як і в електретів, розряджається.
Якщо, однак, внутрішні дипольні моменти кристала змінюються, то зовнішнє поле стає помітним, тому що блукаючі заряди не встигають зібратися й нейтралізувати поляризаційні заряди. Якщо діелектрик перебуває в конденсаторі, вільні заряди індукуються на електродах. Моменти можуть, наприклад, змінитися внаслідок теплового розширення, якщо нагріти діелектрик. Такий ефект називається піроелектрикою. Аналогічно, якщо змінювати напруження в кристалі, скажімо, згинаючи його, то момент може знову трохи змінитися, і тоді виявиться слабкий електричний ефект, який називається п'єзоелектрикою.
Для кристалів, що не мають сталого моменту, можна розвинути теорію діелектричної проникності, куди включається електронна поляризовність атомів. Робиться це майже так само, як для рідин. Деякі кристали мають внутрішні моменти, і їхнє обертання також вносить внесок у κ. В іонних кристалах, таких, як NaCl, виникає також іонна поляризовність. Кристал складається з додатних і від'ємних іонів, розташованих у шаховому порядку, і в електричному полі додатні іони тягнуться в один бік, а від'ємні — в інший; виникає результуюче зміщення додатних і від'ємних зарядів, а отже, і об'ємна поляризація. Ми могли б оцінити величину іонної поляризовності, знаючи жорсткість кристалів солі, але ми не будемо зараз зупинятися на цьому питанні.
На поверхні електрета розташовані сталі поляризаційні заряди. Електрет являє собою електричний аналог магніту, однак користі від нього набагато менше, тому що вільні заряди повітря притягуються до його поверхні і врешті-решт нейтралізують поляризаційні заряди. Електрет «розряджається» і помітного зовнішнього поля не створює.
Стала внутрішня поляризація P трапляється й у деяких кристалічних речовин. У таких кристалах кожна елементарна комірка ґратки має один і той самий сталий дипольний момент (фіг. 11.8). Усі диполі спрямовані в один бік навіть за відсутності електричного поля. Багато складних кристалів мають таку поляризацію; зазвичай ми цього не помічаємо, тому що зовнішнє поле, яке вони створюють, як і в електретів, розряджається.Якщо, однак, внутрішні дипольні моменти кристала змінюються, то зовнішнє поле стає помітним, тому що блукаючі заряди не встигають зібратися й нейтралізувати поляризаційні заряди. Якщо діелектрик перебуває в конденсаторі, вільні заряди індукуються на електродах. Моменти можуть, наприклад, змінитися внаслідок теплового розширення, якщо нагріти діелектрик. Такий ефект називається піроелектрикою. Аналогічно, якщо змінювати напруження в кристалі, скажімо, згинаючи його, то момент може знову трохи змінитися, і тоді виявиться слабкий електричний ефект, який називається п'єзоелектрикою.
Для кристалів, що не мають сталого моменту, можна розвинути теорію діелектричної проникності, куди включається електронна поляризовність атомів. Робиться це майже так само, як для рідин. Деякі кристали мають внутрішні моменти, і їхнє обертання також вносить внесок у κ. В іонних кристалах, таких, як NaCl, виникає також іонна поляризовність. Кристал складається з додатних і від'ємних іонів, розташованих у шаховому порядку, і в електричному полі додатні іони тягнуться в один бік, а від'ємні — в інший; виникає результуюче зміщення додатних і від'ємних зарядів, а отже, і об'ємна поляризація. Ми могли б оцінити величину іонної поляризовності, знаючи жорсткість кристалів солі, але ми не будемо зараз зупинятися на цьому питанні.