Vodič v elektrostatickém poli. Vodiče, polovodiče, dielektrika

Látka, která má volné částice s nábojem pohybujícím se po tělese v důsledku působícího elektrického pole uspořádaným způsobem, se nazývá vodič v elektrostatickém poli. A poplatky za částice jsou volány zdarma. Dielectrics, na druhé straně, ne. Vodiče a dielektrika mají odlišnou povahu a vlastnosti.

Dirigent

V elektrostatickém poli jsou vodiče - kovy, alkalické, kyselé a solné roztoky, stejně jako ionizované plyny. Nosiči volných nábojů v kovu jsou volné elektrony.

Při vstupu do homogenního elektrického pole, kde kovy jsou vodiče bez náboje, bude pohyb začínat ve směru, který je opačný k vektoru napětí pole. Akumulací na jedné straně vytvoří elektrony záporný náboj a na druhé straně nedostatečné množství způsobí nadměrný kladný náboj. Ukazuje se, že poplatky jsou rozděleny. Neodpovídané různé poplatky vznikají pod vlivem vnějšího pole. Proto jsou indukovány a vodič v elektrostatickém poli zůstává bez náboje.

Nekompenzované poplatky

Elektrifikace, když se náboje přerozdělují mezi částmi těla, se nazývá elektrostatická indukce. Nekompenzované elektrické náboje tvoří své tělo, vnitřní a vnější napětí jsou proti sobě navzájem. Rozdělí se a pak se hromadí na opačných částech vodiče, intenzita vnitřního pole se zvětší. V důsledku toho se stává nulovým. Pak jsou poplatky vyvážené.

V tomto případě je celý nekompenzovaný náboj umístěn venku. Tato skutečnost se používá k získání elektrostatické ochrany, která chrání zařízení před vlivy polí. Jsou umístěny v mřížích nebo uzemněných skříních z kovu.

Dielektrika

Látky bez volných elektrických nábojů za standardních podmínek (tj. Když teplota není příliš vysoká a nízká) se nazývají dielektrika. Částice se v tomto případě nemohou pohybovat po těle a jsou přemístěny jen nepatrně. Zde jsou zde zapojeny elektrické nabíječky.

Dielektrika je rozdělena do skupin v závislosti na molekulární struktuře. Molekuly první skupiny dielektrik jsou asymetrické. Patří mezi ně běžná voda a nitrobenzen a alkohol. Jejich kladné a záporné poplatky se neodpovídají. Jedná se o elektrické dipóly. Takové molekuly jsou považovány za polární. Jejich elektrický moment se rovná konečné hodnotě za všech různých podmínek.

Druhá skupina sestává z dielektrik, ve kterých mají molekuly symetrickou strukturu. Je to parafín, kyslík, dusík. Pozitivní a záporné poplatky v nich mají podobný význam. Pokud není k dispozici žádné elektrické pole, pak také chybí elektrický moment. Jedná se o nepolární molekuly.

Různé náboje v molekulách v externím poli mají polarizované středy, směřované různými směry. Oni se změní na dipóly a získají další elektrický moment.

Dielektrika třetí skupiny má krystalickou strukturu iontů.

Je zajímavé, jak se dipól chová ve vnějším homogenním poli (ve skutečnosti je to molekula sestávající z nepolárního a polárního dielektrika).

Každý náboj dipólu je opatřen silou, z nichž každá má stejný modul, ale jiný směr (opačný). Dvě síly jsou vytvořeny s rotačním momentem, pod jehož působením má dipól tendenci se otáčet tak, že směr vektorů se shoduje. V důsledku toho obdrží směr vnějšího pole.

V nepolárním dielektriku není žádné elektrické pole. Proto molekuly neobsahují elektrické momenty. V polárním izolátoru se při úplné poruše vytváří tepelný pohyb. Z tohoto důvodu mají elektrické momenty jiný směr a jejich vektorová součet je nula. To znamená, že dielektrikum nemá elektrický moment.

Dielektrikum v homogenním elektrickém poli

Dielektrikum umístíme do homogenního elektrického pole. Již víme, že dipoly jsou molekuly polárního a nepolárního dielektrika, které jsou řízeny v závislosti na vnějším poli. Jejich vektory jsou uspořádány. Pak součet vektorů není nulový a dielektrik má elektrický moment. Uvnitř jsou pozitivní a záporné poplatky, které jsou navzájem kompenzovány a jsou blízko sebe. Proto dielektrik neobdrží náboj.

Opačné povrchy mají nekompenzované polarizační náboje, které jsou stejné, to znamená, že dielektrikum je polarizováno.

Pokud vezmeme iontový dielektrik a umístíme ho do elektrického pole, pak krystalová mřížka iontů v něm se mírně posune. Výsledkem je, že iontový dielektrik dostane elektrický moment.

Polarizační náboje tvoří své vlastní elektrické pole, které má opačný směr k vnějšímu. Proto je intenzita elektrostatického pole, která je tvořena náboji umístěnými v dielektriku, menší než ve vakuu.

Dirigent

S vodiči se vyvíjí jiný obrázek. Pokud se do elektrostatického pole zavedou vodiče elektrického proudu, objeví se v něm krátkodobý proud, protože elektrické síly působící na volné náboje přispějí k vzhledu pohybu. Ale také zákon o termodynamické nezvratnosti je znám všem, když nějaký makroekonomický proces v uzavřeném systému a pohybu musí nakonec skončit a systém je vyvážený.

Vodič v elektrostatickém poli je kovové těleso, kde se elektrony začnou pohybovat proti silám a začínají hromadit se vlevo. Vodič napravo ztratil elektrony a dostal kladný náboj. Se separací nábojů najde své elektrické pole. To se nazývá elektrostatická indukce.

Uvnitř vodiče je síla elektrostatického pole nulová, což lze snadno prokázat přesunem z reverzní polohy.

Vlastnosti chování nabíjení

Na povrchu se hromadí vodivá náplň. Navíc je distribuován tak, že hustota náboje je orientována na zakřivení povrchu. Zde bude více než na jiných místech.

Vodiče a polovodiče mají nejvíce zakřivení v bodech úhlu, okrajů a zaoblení. I zde je pozorována velká hustota náboje. Spolu s nárůstem se také zvyšuje napětí napříč stranami. Proto je zde vytvořeno silné elektrické pole. Objeví se koronový náboj, který způsobí, že proudy z vodiče protékají.

Pokud zvážíme, že vodič v elektrostatickém poli, jehož vnitřní část je odstraněna, je odhalena dutina. Z toho se nic nezmění, protože pole, jak to nebylo, nebude. Koneckonců v dutině chybí definice.

Závěr

Zkoumali jsme diody a dielektrika. Nyní můžete pochopit jejich rozdíly a vlastnosti projevu vlastností za podobných podmínek. Takže v homogenním elektrickém poli se chovají zcela jinak.