Әсер ететін электр өрісінің әсерінен заряды денеде ретті түрде қозғалатын бос бөлшектері бар затты электростатикалық өрістегі өткізгіш деп атайды. Ал бөлшектердің зарядтары бос деп аталады. Диэлектриктер, керісінше, олар жоқ. Өткізгіштер мен диэлектриктердің табиғаты мен қасиеттері әртүрлі.
Explorer
Электростатикалық өрісте өткізгіштер металдар, сілтілі, қышқылдық және тұзды ерітінділер, сондай-ақ иондалған газдар болып табылады. Металдардағы бос зарядтарды тасымалдаушылар – бос электрондар.
Металдар зарядсыз өткізгіш болып табылатын біркелкі электр өрісіне кіргенде қозғалыс өріс кернеуінің векторына қарама-қарсы бағытта басталады. Бір жағында электрондар жиналып, теріс заряд жасайды, ал екінші жағынан олардың жеткіліксіз мөлшері артық оң зарядтың пайда болуына әкеледі. Айыптаулары бөлек болып шықты. әсерінен өтелмеген әртүрлі зарядтар пайда боладысыртқы өріс. Осылайша, олар индукцияланады және электростатикалық өрістегі өткізгіш зарядсыз қалады.
Өтеусіз төлемдер
Зарядтар дене бөліктері арасында қайта бөлінетін электрлену электростатикалық индукция деп аталады. Компенсацияланбаған электр зарядтары олардың денесін құрайды, ішкі және сыртқы кернеулер бір-біріне қарама-қарсы. Өткізгіштің қарама-қарсы бөліктерінде бөліп, содан кейін жинақтау ішкі өрістің қарқындылығы артады. Нәтижесінде ол нөлге айналады. Содан кейін төлем балансы.
Бұл жағдайда өтелмеген төлем толығымен сыртта болады. Бұл факт құрылғыларды өрістердің әсерінен қорғайтын электростатикалық қорғанысты алу үшін қолданылады. Олар торларға немесе жерге тұйықталған металл қораптарға орналастырылған.
Диэлектриктер
Стандартты жағдайларда (яғни температура тым жоғары да, тым төмен де емес) бос электр зарядтары жоқ заттарды диэлектриктер деп атайды. Бұл жағдайда бөлшектер дененің айналасында қозғала алмайды және аздап ығысады. Сондықтан мұнда электр зарядтары қосылған.
Диэлектриктер молекулалық құрылысына қарай топтарға бөлінеді. Бірінші топтағы диэлектриктердің молекулалары симметриялы емес. Оларға қарапайым су, нитробензол және спирт кіреді. Олардың оң және теріс зарядтары сәйкес келмейді. Олар электрлік диполь ретінде әрекет етеді. Мұндай молекулалар полярлық болып саналады. Олардың электрлік моменті финалға теңәр түрлі жағдайларда мән.
Екінші топ диэлектриктерден тұрады, олардың молекулалары симметриялы құрылымға ие. Бұл парафин, оттегі, азот. Оң және теріс зарядтардың мағынасы ұқсас. Егер сыртқы электр өрісі болмаса, онда электрлік момент те болмайды. Бұл полярлы емес молекулалар.
Сыртқы өрістегі молекулалардағы қарама-қарсы зарядтар әртүрлі бағытта бағытталған орталықтарды ығыстырды. Олар дипольдерге айналып, тағы бір электрлік моментке ие болады.
Үшінші топтағы диэлектриктер иондардың кристалдық құрылымына ие.
Сыртқы біркелкі өрісте дипольдің өзін қалай ұстайтыны мені қызықтырады (ақыр аяғында ол полярсыз және полярлы диэлектриктерден тұратын молекула).
Кез келген дипольдік зарядқа әрқайсысының модулі бірдей, бірақ бағыты әртүрлі (қарсы) күш бар. Айналу моменті бар екі күш пайда болады, олардың әсерінен диполь векторлардың бағыты сәйкес келетіндей айналуға бейім. Нәтижесінде ол сыртқы өрістің бағытын алады.
Полярсыз диэлектрикте сыртқы электр өрісі жоқ. Сондықтан молекулаларда электрлік момент жоқ. Полярлы диэлектрикте жылулық қозғалыс толық бұзылған жағдайда болады. Осыған байланысты электрлік моменттердің бағыты әртүрлі, ал олардың векторлық қосындысы нөлге тең. Яғни, диэлектриктің электрлік моменті жоқ.
Біртекті электр өрісіндегі диэлектрик
Диэлектрикті біртекті электр өрісіне орналастырайық. Біз дипольдердің полярлы және полярсыз молекулалар екенін бұрыннан білеміз.сыртқы өріске байланысты бағытталған диэлектриктер. Олардың векторлары реттелген. Сонда векторлардың қосындысы нөлге тең емес, ал диэлектриктің электрлік моменті болады. Оның ішінде өзара өтелетін және бір-біріне жақын оң және теріс зарядтар бар. Демек, диэлектрик заряд алмайды.
Қарама-қарсы беттердің тең поляризация зарядтары өтелмеген, яғни диэлектрик поляризацияланған.
Егер сіз иондық диэлектрикті алып, оны электр өрісіне орналастырсаңыз, онда ондағы иондардың кристалдарының торы аздап ығысады. Нәтижесінде иондық типті диэлектрик электрлік момент алады.
Поляризациялаушы зарядтар өздерінің электр өрісін құрайды, оның бағыты сыртқыға қарама-қарсы. Демек, диэлектрикке орналастырылған зарядтардан пайда болатын электростатикалық өрістің интенсивтілігі вакуумдағыдан аз.
Explorer
Директорлармен басқа сурет дамиды. Егер электростатикалық өріске электр тогының өткізгіштері енгізілсе, онда қысқа мерзімді ток пайда болады, өйткені бос зарядтарға әсер ететін электр күштері қозғалыстың пайда болуына ықпал етеді. Тұйық жүйедегі және қозғалыстағы кез келген макропроцесс ақыр соңында аяқталуы керек және жүйе тепе-теңдік орнататын термодинамикалық қайтымсыздық заңын бәрі де біледі.
Электростатикалық өрістегі өткізгіш деп электрондар күш сызықтарына қарсы қозғала бастайтын металдан жасалған денені айтады.сол жақта жинала бастайды. Оң жақтағы өткізгіш электрондарын жоғалтады және оң заряд алады. Зарядтар бөлінгенде ол өзінің электр өрісін алады. Бұл электростатикалық индукция деп аталады.
Өткізгіштің ішінде электростатикалық өрістің күші нөлге тең, оны керісінше жылжыту арқылы дәлелдеу оңай.
Заряд әрекетінің ерекшеліктері
Өткізгіштің заряды бетінде жиналады. Сонымен қатар, ол заряд тығыздығы бетінің қисықтығына бағытталған етіп бөлінеді. Мұнда ол басқа жерлерге қарағанда көбірек болады.
Өткізгіштер мен жартылай өткізгіштер бұрыштық нүктелерде, шеттерде және дөңгелектеулерде ең көп қисықтыққа ие. Сондай-ақ зарядтың жоғары тығыздығы бар. Оның күшеюімен бірге жақын жерде шиеленіс те күшейіп келеді. Сондықтан мұнда күшті электр өрісі пайда болады. Өткізгіштен зарядтардың ағуына әкелетін тәж заряды пайда болды.
Егер ішкі бөлігі алынып тасталған электростатикалық өрістегі өткізгішті қарастырсақ, қуыс табылады. Бұдан ештеңе өзгермейді, өйткені өріс болған жоқ, болмайды да. Өйткені, ол анықтамасы бойынша қуыста жоқ.
Қорытынды
Өткізгіштер мен диэлектриктерді қарастырдық. Енді олардың айырмашылықтарын және ұқсас жағдайларда қасиеттердің көріну ерекшеліктерін түсінуге болады. Осылайша, біркелкі электр өрісінде олар мүлдем басқаша әрекет етеді.
