¿Cómo un dieléctrico altera el campo eléctrico?

El final es el resultado neto. Los puntos azules y rojos en el medio del segundo diagrama "cancelar", por así decirlo. Esto hace que el tercer diagrama sea un modelo preciso de la situación física real en el segundo diagrama.

Cada uno de los pares rojo-azul conectados por una línea es un dipolo eléctrico. Los polos positivo y negativo de cada dipolo están separados por una pequeña distancia, y en consecuencia, tienen un pequeño momento .

Los campos de cada uno de estos pequeños dipolos se suman, y para simplificar el análisis podemos pensar en estos pequeños dipolos como un número menor de dipolos más grandes con un momento mayor. Esto se ilustra en la imagen de la derecha, ya que los puntos rojo y azul están separados por una distancia mayor.

Su pregunta principal es respondida por @MathEE. Pero los puntos azules y rojos en el último diagrama probablemente deberían ser más grandes o de un color diferente para mostrar que el efecto total no es lo mismo que mirar los extremos (de lo contrario, el grosor del dieléctrico no importaría). En el material dieléctrico, las moléculas tienen una orientación bastante aleatoria. Cuando se aplica el campo eléctrico, se necesita energía para torcer esas moléculas en una dirección (el campo funciona en el dieléctrico), luchando contra los campos eléctricos locales de las moléculas que están cerca. Esto reduce el campo eléctrico y se necesita más carga para mantener constante el campo eléctrico, asumiendo que la tapa está conectada a una fuente de voltaje. Esta energía se libera cuando el campo cambia. Así es como un dieléctrico aumenta la capacitancia entre las placas de un capacitor. En lugar de solo almacenar energía en el campo eléctrico, se almacena mecánicamente, como comprimir un resorte. En los textos electrónicos, todo el efecto se trata utilizando la carga superficial de los dieléctricos en lugar de pasar por la integración del campo eléctrico en el dieléctrico.