O substanță care are particule libere cu o sarcină care se mișcă prin corp într-o manieră ordonată datorită câmpului electric care acționează se numește conductor într-un câmp electrostatic. Iar sarcinile particulelor se numesc libere. Dielectricii, pe de altă parte, nu le au. Conductorii și dielectricii au natură și proprietăți diferite.
Explorer
Într-un câmp electrostatic, conductorii sunt metale, soluții alcaline, acide și saline, precum și gaze ionizate. Purtătorii de taxe gratuite în metale sunt electroni liberi.
Când intră într-un câmp electric uniform, unde metalele sunt conductori fără sarcină, mișcarea va începe în direcția opusă vectorului de tensiune de câmp. Acumulând pe de o parte, electronii vor crea o sarcină negativă, iar pe de altă parte, o cantitate insuficientă din ei va determina apariția unei sarcini pozitive în exces. Se dovedește că acuzațiile sunt separate. Diferitele taxe necompensate apar sub influențacâmp extern. Astfel, ele sunt induse, iar conductorul din câmpul electrostatic rămâne fără sarcină.
Taxe necompensate
Electrificarea, atunci când sarcinile sunt redistribuite între părți ale corpului, se numește inducție electrostatică. Sarcinile electrice necompensate formează corpul lor, tensiunile interne și externe sunt opuse una față de ceal altă. Împărțind și acumulându-se pe părți opuse ale conductorului, intensitatea câmpului intern crește. Ca rezultat, devine zero. Apoi, soldul taxelor.
În acest caz, întreaga taxă necompensată este în afara. Acest fapt este folosit pentru a obține protecție electrostatică care protejează dispozitivele de influența câmpurilor. Acestea sunt plasate în grile sau carcase metalice împământate.
Dielectrice
Substanțele fără încărcături electrice gratuite în condiții standard (adică când temperatura nu este nici prea mare, nici prea scăzută) se numesc dielectrice. Particulele în acest caz nu se pot deplasa în jurul corpului și sunt doar ușor deplasate. Prin urmare, încărcările electrice sunt conectate aici.
Dielectricii sunt împărțiți în grupuri în funcție de structura moleculară. Moleculele dielectricilor din primul grup sunt asimetrice. Acestea includ apa obișnuită, nitrobenzen și alcool. Sarcinile lor pozitive și negative nu se potrivesc. Acţionează ca dipoli electrici. Astfel de molecule sunt considerate polare. Momentul lor electric este egal cu cel finalvaloare în toate condițiile diferite.
Al doilea grup este format din dielectrici, în care moleculele au o structură simetrică. Acestea sunt parafina, oxigenul, azotul. Sarcinile pozitive și negative au un sens similar. Dacă nu există câmp electric extern, atunci nu există nici moment electric. Acestea sunt molecule nepolare.
Încărcăturile opuse din moleculele dintr-un câmp extern au centrii deplasați direcționați în direcții diferite. Se transformă în dipoli și primesc un alt moment electric.
Dielectricii din al treilea grup au o structură cristalină de ioni.
Mă întreb cum se comportă un dipol într-un câmp uniform extern (la urma urmei, este o moleculă constând din dielectrici nepolari și polari).
Orice sarcină dipol este înzestrată cu o forță, fiecare având același modul, dar o direcție diferită (opusă). Se formează două forțe care au un moment de rotație, sub influența căruia dipolul tinde să se rotească în așa fel încât direcția vectorilor să coincidă. Drept urmare, el obține direcția câmpului exterior.
Nu există un câmp electric extern într-un dielectric nepolar. Prin urmare, moleculele sunt lipsite de momente electrice. Într-un dielectric polar, mișcarea termică are loc în dezordine completă. Din această cauză, momentele electrice au o direcție diferită, iar suma lor vectorială este zero. Adică, dielectricul nu are moment electric.
Dielectric într-un câmp electric uniform
Să plasăm un dielectric într-un câmp electric uniform. Știm deja că dipolii sunt molecule polare și nepolare.dielectrice care sunt direcţionate în funcţie de câmpul exterior. Vectorii lor sunt ordonați. Atunci suma vectorilor nu este zero, iar dielectricul are un moment electric. În interiorul acestuia există sarcini pozitive și negative, care sunt compensate reciproc și sunt apropiate una de ceal altă. Prin urmare, dielectricul nu primește o încărcare.
Suprafețele opuse au sarcini de polarizare necompensate care sunt egale, adică dielectricul este polarizat.
Dacă luați un dielectric ionic și îl plasați într-un câmp electric, atunci rețeaua de cristale de ioni din el se va deplasa ușor. Ca rezultat, dielectricul de tip ion va primi un moment electric.
Sărcinile polarizante formează propriul lor câmp electric, care are direcția opusă celei externe. Prin urmare, intensitatea câmpului electrostatic, care este format din sarcinile plasate într-un dielectric, este mai mică decât în vid.
Explorer
O imagine diferită se va dezvolta cu dirijorii. Dacă conductoarele de curent electric sunt introduse într-un câmp electrostatic, în acesta va apărea un curent de scurtă durată, deoarece forțele electrice care acționează asupra sarcinilor libere vor contribui la apariția mișcării. Dar toată lumea cunoaște și legea ireversibilității termodinamice, când orice macroproces dintr-un sistem închis și mișcare trebuie să se termine în cele din urmă, iar sistemul se va echilibra.
Un conductor într-un câmp electrostatic este un corp din metal, unde electronii încep să se miște împotriva liniilor de forță șiva începe să se acumuleze în stânga. Conductorul din dreapta va pierde electroni și va câștiga o sarcină pozitivă. Când sarcinile sunt separate, acesta își va dobândi câmpul electric. Aceasta se numește inducție electrostatică.
În interiorul conductorului, intensitatea câmpului electrostatic este zero, ceea ce este ușor de demonstrat deplasându-se de la opus.
Caracteristici ale comportamentului de încărcare
Sarcina conductorului se acumulează la suprafață. În plus, este distribuit în așa fel încât densitatea de sarcină să fie orientată către curbura suprafeței. Aici va fi mai mult decât în alte locuri.
Conductorii și semiconductorii au cea mai mare curbură în punctele de colț, margini și rotunjiri. Există, de asemenea, o densitate mare de încărcare. Odată cu creșterea acesteia, în apropiere crește și tensiunea. Prin urmare, aici se creează un câmp electric puternic. Apare o sarcină corona, care provoacă curgerea sarcinilor din conductor.
Dacă luăm în considerare un conductor în câmp electrostatic, din care se scoate partea internă, se va găsi o cavitate. Nimic nu se va schimba din asta, pentru că câmpul nu a fost și nu va fi. La urma urmei, este absent în cavitate prin definiție.
Concluzie
Ne-am uitat la conductori și dielectrici. Acum puteți înțelege diferențele și caracteristicile lor de manifestare a calităților în condiții similare. Deci, într-un câmp electric uniform, ei se comportă destul de diferit.
