Vodič v elektrostatickom poli. Vodiče, polovodiče, dielektriká

Prostredníctvom látky, ktorá má voľné častice s nábojom,Pohyb tela v dôsledku aktuálneho elektrického poľa riadnym spôsobom sa nazýva vodič v elektrostatickom poli. Časť nábojov sa nazýva bezplatná. Dielektrika, naopak, ich nemajú. Vodiče a dielektrika majú odlišnú povahu a vlastnosti.

vodič

V elektrostatickom poli sú vodiče kovové, alkalické, kyslé a solné roztoky, ako aj ionizované plyny. Nosičmi voľného náboja v kovoch sú voľné elektróny.

Pri vstupe do jednotného elektrického poľa,kde kovy sú vodiče bez náboja, pohyb začne v smere, ktorý je oproti vektoru napätia poľa. Akumulácia na jednej strane vytvára elektróny negatívny náboj a na druhej strane ich nedostatočný počet spôsobí nadmerný kladný náboj. Ukázalo sa, že poplatky sú oddelené. Nekompenzované rôzne poplatky vznikajú pod vplyvom vonkajšieho poľa. Preto sú indukované a vodič v elektrostatickom poli zostáva bez náboja.

Nekompenzované poplatky

Elektrifikácia pri prerozdeľovaní poplatkovmedzi časťami tela, sa nazýva elektrostatická indukcia. Nekompenzované elektrické náboje vytvárajú svoje telo, vnútorné a vonkajšie napätia sú proti sebe navzájom. Oddeľovanie a následné zhromažďovanie na opačných častiach vodiča zvyšuje intenzitu vnútorného poľa. V dôsledku toho sa stane nulou. Náklady sú vyvážené.

V tomto prípade je celý nekompenzovaný poplatokvonku. Táto skutočnosť sa používa na získanie elektrostatickej ochrany, ktorá chráni zariadenia pred vplyvom polí. Sú umiestnené v mriežke alebo uzemnenej kovovej skrini.

dielektrika

Látky bez elektrických nábojov vštandardné podmienky (to znamená, keď teplota nie je príliš vysoká a nie nízka) sa nazýva dielektrika. Častice sa v tomto prípade nemôžu pohybovať cez telo a sú presunuté len mierne. Preto sú tu pripojené elektrické nabíjačky.

Dielektrika je rozdelená do skupínv závislosti od molekulovej štruktúry. Molekuly dielektík prvej skupiny sú asymetrické. Patrí k nim bežná voda a nitrobenzén a alkohol. Ich pozitívne a negatívne poplatky sa nezhodujú. Pôsobia ako elektrické dipóly. Takéto molekuly sú považované za polárne. Ich elektrický moment sa rovná konečnej hodnote za všetkých rôznych podmienok.

Druhá skupina pozostáva z dielektrikov, v ktorých jemolekuly majú symetrickú štruktúru. Ide o parafín, kyslík, dusík. Pozitívne a negatívne poplatky majú podobný význam. Ak nie je žiadne externé elektrické pole, potom nie je ani elektrický moment. Sú to nepolárne molekuly.

Opačné náboje v molekulách vo vonkajšom poli posunuli centrá nasmerované v rôznych smeroch. Premenia sa na dipóly a získajú ďalší elektrický moment.

Dielektérie tretej skupiny majú kryštalickú štruktúru iónov.

Je zaujímavé, ako sa dipól správa vo vonkajšom homogénnom poli (napokon ide o molekulu pozostávajúcu z nepolárneho a polárneho dielektrika).

Každý náboj dipólu je vybavený napájanímktorý má rovnaký modul, ale iný smer (opačný). Vytvoria sa dve sily, ktoré majú rotačný moment, pod pôsobením ktorého má dipól tendenciu otáčať tak, aby sa smer vektorov zhodoval. V dôsledku toho dostane smer vonkajšieho poľa.

V nepolárnom dielektriku vonkajšie elektrickéžiadne pole. Preto sú molekuly bez elektrických momentov. V polárnom dielektriku sa vytvára tepelný pohyb v úplnom zlomku. Z tohto dôvodu majú elektrické momenty iný smer a ich vektorová súčet je nula. To znamená, že dielektrik nemá elektrický moment.

Dielektrikum v jednotnom elektrickom poli

Dielektrikum umiestnite do jednotnej elektrickej sieteterénu. Už vieme, že dipóly sú molekuly polárneho a nepolárneho dielektrika, ktoré sú smerované v závislosti od vonkajšieho poľa. Ich vektory sú usporiadané. Potom súčet vektorov nie je nula a dielektrik má elektrický moment. Vo vnútri existujú pozitívne a negatívne poplatky, ktoré sú navzájom kompenzované a sú blízko sebe. Preto dielektrikum nedostáva náboj.

Opačné povrchy majú nekompenzované polarizačné náboje, ktoré sú rovnaké, to znamená, že dielektrikum je polarizované.

Ak vezmeme iónový dielektrikum a umiestnime ho do elektrického poľa, potom sa mriežka kryštálov z iónov v ňom mierne posunie. V dôsledku toho dostane iontový dielektrik elektrický moment.

Polarizačné poplatky tvoria ichelektrické pole, ktoré má opačný smer vonku. Preto je sila elektrostatického poľa, ktorá je tvorená nábojmi umiestnenými v dielektriku, menšia ako vo vákuu.

vodič

Vďaka vodičom sa vytvorí iný obraz. Ak sa vodiče elektrického prúdu zavedú do elektrostatického poľa, vznikne v nich krátkodobý prúd, pretože elektrické sily pôsobiace na voľné náboje budú prispievať k vzniku pohybu. Ale každý vie aj zákon o termodynamickej nezvratnosti, keď musí nejaký makro-proces v uzavretom systéme a pohybe nakoniec skončiť a systém bude vyvážený.

Vodič v elektrostatickom poli je telesokov, kde sa elektróny začnú pohybovať proti silám a začnú sa hromadiť vľavo. Vodič napravo stratí elektróny a získa pozitívny náboj. Pri oddelení poplatkov získa svoje elektrické pole. Toto sa nazýva elektrostatická indukcia.

Vo vnútri vodiča je intenzita elektrostatického poľa nulová, čo sa dá ľahko dokázať a pohybuje sa opačným smerom.

Vlastnosti správania nabitia

Nabíjanie vodiča sa hromadí na povrchu. Navyše je rozložená tak, aby hustota náboja bola orientovaná na zakrivenie povrchu. Tu bude viac ako na iných miestach.

Vodiče a polovodiče majú väčšie zakrivenielen na okraji rohu, okrajov a zaoblení. Tu je tiež vysoká hustota náboja. Spolu s jej nárastom narastá aj napätie. Preto tu vzniká silné elektrické pole. K dispozícii je korónový náboj, kvôli ktorému prúdi nabíjania z vodiča.

Ak považujeme vodič za elektrostatickýpole, z ktorého sa odoberá vnútorná časť, sa nájde v dutine. Z toho sa nič nezmení, pretože pole nebolo a nebude. Vskutku v dutine chýba definícia.

záver

Uvažovali sme o dirigentoch a dielektrikách. Teraz môžete pochopiť ich rozdiely a charakteristiky prejavov kvality v podobných podmienkach. Takže v jednotnom elektrickom poli sa správajú úplne inak.