ધ્રુવીકરણ (વૈદ્યુત) (polarisation-electric) : પરાવૈદ્યુત (અવાહક) (dielectric) પદાર્થના દ્વિધ્રુવની વિદ્યુતક્ષેત્રને સમાંતર બનવાની ઘટના.

માઇકલ ફૅરેડેએ પ્રાયોગિક રીતે સિદ્ધ કર્યું કે સમાંતર પ્લેટ-સંગ્રાહકની બે પ્લેટ વચ્ચેના અવકાશમાં જ્યારે પરાવૈદ્યુત પદાર્થ મૂકવામાં આવે છે ત્યારે તેના વિદ્યુત-ધ્રુવીકરણને કારણે સંગ્રાહકની ધારિતામાં ઘણો વધારો થાય છે.

આકૃતિ 1 : વિદ્યુતક્ષેત્રની ગેરહાજરીમાં અસ્તવ્યસ્ત રહેલા ધ્રુવીય અણુઓ.
આકૃતિ 2 : વિદ્યુતક્ષેત્રની ગેરહાજરીમાં તટસ્થ અધ્રુવીય અણુઓ.
આકૃતિ 3 : વિદ્યુતક્ષેત્રની હાજરીમાં ધ્રુવીય અને અધ્રુવીય અણુઓ.

સુવાહકોમાં મુક્ત ઇલેક્ટ્રૉન હોવાને કારણે વિદ્યુતક્ષેત્રની હાજરીમાં વિદ્યુતપ્રવાહવહનની ક્રિયા ઉદભવે છે, પરંતુ અવાહક પરાવૈદ્યુત પદાર્થમાં ઇલેક્ટ્રૉન પરમાણુમાં આસપાસ ભ્રમણકક્ષામાં બંધાયેલા હોવાને કારણે વિદ્યુતવહન માટે જરૂરી મુક્ત ઇલેક્ટ્રૉન હોતા નથી. ધ્રુવીકરણની ઘટનામાં વપરાતા અવાહક પદાર્થ બે પ્રકારના હોય છે : (i) ધ્રુવીય (polar), (ii) અધ્રુવીય (non-polar).

જે પ્રમાણે પદાર્થનું કુલ વજન તેના ગુરુત્વકેન્દ્ર ઉપર કેન્દ્રિત થયેલું છે તેવું કલ્પવામાં આવે છે, તે જ પ્રમાણે અણુ અથવા પરમાણુના બધા પ્રોટૉનનો ધનવિદ્યુતભાર, વિદ્યુત અસરોની બાબતમાં એક બિંદુ પર કેન્દ્રિત થયેલો છે તેમ ગણવામાં આવે છે. આ જ પ્રમાણે અણુના બધા ઇલેક્ટ્રૉનનો ઋણવિદ્યુતભાર પણ બીજા એક બિંદુમાં કેન્દ્રિત થયેલો કલ્પવામાં આવે છે. જો અણુમાં, ધન અને ઋણ વિદ્યુતભારનાં કેન્દ્રો એકબીજાં ઉપર સંપાત થાય તો તે અણુ અધ્રુવીય (non-polar) બને છે. પરંતુ જો તેમની વચ્ચે થોડું અંતર રહેતું હોય તો અણુ ધ્રુવીય (polar) બને છે. ધ્રુવીય અણુ વિદ્યુત દ્વિધ્રુવ (electric dipole) માફક વર્તે છે. અને તેને પોતાની દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા (dipole moment) હોય છે.

ધ્રુવીય અણુઓને વિદ્યુતક્ષેત્રમાં રાખતાં તેઓ ચુંબકીય દ્વિધ્રુવની માફક વિદ્યુતક્ષેત્રને સમાંતર ગોઠવાઈ જવાનું વલણ ધરાવે છે. પરંતુ ઉદભવતી ઉષ્માના કારણે તેઓ સતત ઉત્તેજિત રહેતા હોવાથી, ઉષ્માશક્તિ તેમને વિદ્યુતક્ષેત્રને સંપૂર્ણપણે સમાંતર થતાં અટકાવે છે. જ્યારે વિદ્યુતક્ષેત્ર પ્રબળ હોય અથવા તાપમાન નીચું હોય ત્યારે અણુઓનું વિદ્યુતક્ષેત્રને સમાંતરીકરણનું પ્રમાણ વધુ હોય છે.

અધ્રુવીય અણુઓને કાયમી, વિદ્યુત દ્વિધ્રુવ ચાકમાત્રા હોતી નથી, પરંતુ તેમને વિદ્યુતક્ષેત્રમાં રાખતાં તેમના ધન વિદ્યુતભારના ગુરુત્વકેન્દ્ર અને ઋણ વિદ્યુતભારના ગુરુત્વકેન્દ્ર વચ્ચે થોડુંક સ્થાનાંતર થાય છે. પરિણામે તેઓ પણ, માત્ર વિદ્યુતક્ષેત્રની હાજરીમાં જ, ‘પ્રેરિત વિદ્યુત દ્વિધ્રુવ (induced electric dipole)’ બને છે. આ વખતે પરાવૈદ્યુત પદાર્થની સંગ્રાહકની ધન પ્લેટ તરફની સપાટી પર ઋણ વિદ્યુતભાર અને ઋણ પ્લેટ તરફની સપાટી પર ધન વિદ્યુતભાર એકત્રિત થાય છે, (જુઓ આકૃતિ 3). આ સ્થિતિમાં પરાવૈદ્યુત પદાર્થ ધ્રુવીકરણ (polarised) પામ્યો છે તેમ કહેવાય. તે વખતે પરાવૈદ્યુત પદાર્થની અંદરના કોઈ પણ નાના ભાગ ઉપર, ધન અને ઋણ વિદ્યુતભારનો સરવાળો શૂન્ય થતો હોય છે.

પરાવૈદ્યુત પદાર્થની બાહ્ય સપાટી પર પ્રેરિત થતા વિદ્યુતભારથી ઉદભવતા વિદ્યુતક્ષેત્ર(E’)ની દિશા ધન વિદ્યુતભારથી ઋણ વિદ્યુતભાર તરફ હોવાને કારણે બે પ્લેટ વચ્ચે લગાડેલા વિદ્યુતક્ષેત્ર(Eo)ની દિશા કરતાં વિરુદ્ધ દિશામાં લાગતું હોવાથી, પરિણામી વિદ્યુતક્ષેત્ર(E)ના મૂલ્યમાં ઘટાડો થાય (પરિણામી વિદ્યુત E = Eo–E’). પરાવૈદ્યુત માધ્યમની અંદર થતા આ ઘટાડાને કારણે જ સંગ્રાહકની વિદ્યુતભારિત બે પ્લેટ વચ્ચેનો વીજસ્થિતિમાનનો તફાવત [Vd=Ed] ઘટે છે, અહીં d બે પ્લેટો વચ્ચેનું લંબઅંતર અને E વિદ્યુત-તીવ્રતા છે. પરિણામે જ્યારે સમાંતર પ્લેટ સંગ્રાહકના અવકાશમાં પરાવૈદ્યુત પદાર્થને મૂકવામાં આવે ત્યારે  બને છે. અહીં k = અચળાંક છે જેને પરાવૈદ્યુતાંક (dielectric constant) કહે છે. ટૂંકમાં પરાવૈદ્યુત પદાર્થના એકમ કદમાં પ્રેરિત વિદ્યુત દ્વિધ્રુવની ચાકમાત્રા(electric moment)ને ‘પરાવૈદ્યુત ધ્રુવીકરણ’ (dielectric polarisation) P કહે છે; અર્થાત્, પરાવૈદ્યુત ધ્રુવીકરણ(P)નું આંકિક મૂલ્ય તે પરાવૈદ્યુત પદાર્થના ચોસલાની પ્લેટ તરફની સપાટી ઉપર ઉદભવતી વિદ્યુતભારની પૃષ્ઠઘનતા (surface density) ‘σ’ના મૂલ્ય જેટલી છે.

ચંદ્રકાન્ત કેશવલાલ ત્રિવેદી