Eine Substanz mit freien Teilchen mit einer LadungSich aufgrund des aktuellen elektrischen Feldes in geordneter Weise durch den Körper zu bewegen, wird als Leiter in einem elektrostatischen Feld bezeichnet. Eine Teilchenladung heißt frei. Dielektriker hingegen haben sie nicht. Leiter und Dielektrika haben unterschiedliche Eigenschaften.
In einem elektrostatischen Feld sind die Leiter Metalle, alkalische, saure und Salzlösungen sowie ionisierte Gase. Träger von freien Ladungen in Metallen sind freie Elektronen.
Beim Eintritt in ein gleichmäßiges elektrisches FeldWenn Metalle Leiter ohne Ladung sind, beginnt die Bewegung in eine Richtung, die dem Feldspannungsvektor entgegengesetzt ist. Wenn sich die Elektronen auf der einen Seite ansammeln, wird eine negative Ladung erzeugt, und auf der anderen Seite wird eine unzureichende Menge eine übermäßige positive Ladung verursachen. Es stellt sich heraus, dass die Gebühren getrennt sind. Unkompensierte unterschiedliche Ladungen entstehen unter dem Einfluss eines externen Feldes. Dadurch werden sie induziert und der Leiter in einem elektrostatischen Feld bleibt ohne Ladung.
Elektrifizierung bei Umverteilung der Ladungenzwischen Körperteilen wird als elektrostatische Induktion bezeichnet. Unkompensierte elektrische Ladungen bilden ihren Körper, innere und äußere Spannungen sind einander entgegengesetzt. Durch die Trennung und anschließende Anhäufung an gegenüberliegenden Teilen des Leiters nimmt die Intensität des inneren Feldes zu. Infolgedessen wird es Null. Dann sind die Gebühren ausgeglichen.
In diesem Fall beträgt die gesamte nicht kompensierte Ladungdraußen. Diese Tatsache wird verwendet, um einen elektrostatischen Schutz zu erhalten, der Geräte vor dem Einfluss von Feldern schützt. Sie sind in Netzen oder geerdeten Metallgehäusen untergebracht.
Stoffe ohne kostenlose elektrische Aufladung inStandardbedingungen (dh wenn die Temperatur nicht zu hoch und nicht zu niedrig ist) werden Dielektrika genannt. Teilchen können sich in diesem Fall nicht durch den Körper bewegen und werden nur geringfügig verdrängt. Daher werden die elektrischen Ladungen hier angeschlossen.
Диэлектрики подразделяются на группы в abhängig von der molekularen Struktur. Dielektrische Moleküle der ersten Gruppe sind asymmetrisch. Dazu gehören normales Wasser, Nitrobenzol und Alkohol. Ihre positiven und negativen Ladungen stimmen nicht überein. Sie wirken als elektrische Dipole. Solche Moleküle gelten als polar. Ihr elektrisches Moment entspricht unter allen Bedingungen dem Endwert.
Вторая группа состоит из диэлектриков, у которых Moleküle sind symmetrisch aufgebaut. Dies ist Paraffin, Sauerstoff, Stickstoff. Positive und negative Ladungen haben eine ähnliche Bedeutung. Liegt kein äußeres elektrisches Feld vor, so liegt auch kein elektrisches Moment vor. Dies sind unpolare Moleküle.
Gegenüberliegende Ladungen in Molekülen in einem externen Feld haben Zentren verschoben, die in verschiedene Richtungen gerichtet sind. Sie werden zu Dipolen und erhalten einen weiteren elektrischen Moment.
Die Isolatoren der dritten Gruppe haben eine kristalline Ionenstruktur.
Es ist interessant, wie sich ein Dipol in einem externen homogenen Feld verhält (schließlich handelt es sich um ein Molekül, das aus unpolaren und polaren Dielektrika besteht).
Jegliche Dipolladung ist mit jeweils einer Leistung ausgestattetdas hat das gleiche Modul, aber eine andere Richtung (entgegengesetzt). Es bilden sich zwei Kräfte mit einem Drehmoment, unter dessen Einwirkung der Dipol dazu neigt, sich zu drehen, so dass die Richtung der Vektoren zusammenfällt. Dadurch erhält er die Richtung des äußeren Feldes.
In einem unpolaren Dielektrikum einer externen elektrischenkein Feld. Daher haben die Moleküle keine elektrischen Momente. In einem polaren Dielektrikum ist die thermische Bewegung vollständig gestört. Aus diesem Grund haben die elektrischen Momente eine andere Richtung und ihre Vektorsumme ist Null. Das heißt, das Dielektrikum hat kein elektrisches Moment.
Legen Sie das Dielektrikum in eine homogene elektrischedas Feld. Wir wissen bereits, dass Dipole Moleküle aus polaren und unpolaren Dielektrika sind, die abhängig vom äußeren Feld gerichtet sind. Ihre Vektoren sind geordnet. Dann ist die Summe der Vektoren nicht Null und das Dielektrikum hat ein elektrisches Moment. Darin befinden sich positive und negative Ladungen, die sich gegenseitig kompensieren und nahe beieinander liegen. Daher erhält das Dielektrikum keine Ladung.
Gegenüberliegende Oberflächen haben nicht kompensierte Polarisationsladungen, die gleich sind, dh das Dielektrikum ist polarisiert.
Wenn wir ein ionisches Dielektrikum nehmen und es in ein elektrisches Feld legen, verschiebt sich das Kristallgitter der Ionen darin leicht. Infolgedessen erhält ein Dielektrikum vom Ionentyp ein elektrisches Moment.
Polarisationsladungen bilden ihreein elektrisches Feld, das mit dem äußeren die entgegengesetzte Richtung hat. Daher ist die Intensität des elektrostatischen Feldes, das durch im Dielektrikum befindliche Ladungen gebildet wird, geringer als im Vakuum.
Bei den Dirigenten ergibt sich ein anderes Bild.Wenn elektrische Stromleiter in ein elektrostatisches Feld eingeführt werden, tritt darin ein kurzfristiger Strom auf, da die auf freie Ladungen einwirkenden elektrischen Kräfte zum Auftreten von Bewegung beitragen. Aber jeder kennt auch das Gesetz der thermodynamischen Irreversibilität, wenn ein Makroprozess in einem geschlossenen System und einer Bewegung irgendwann enden sollte und das System ausgeglichen sein sollte.
Ein Leiter in einem elektrostatischen Feld ist ein Körper vonMetall, wo die Elektronen beginnen, sich gegen die Kraftlinien zu bewegen und sich auf der linken Seite anzusammeln. Der Leiter auf der rechten Seite verliert Elektronen und erhält eine positive Ladung. Mit der Ladungstrennung findet er sein elektrisches Feld. Dies wird als elektrostatische Induktion bezeichnet.
Innerhalb des Leiters ist das elektrostatische Feld Null, was leicht durch Bewegung vom Gegenteil zu beweisen ist.
Die Ladung des Leiters sammelt sich an der Oberfläche. Außerdem ist es so verteilt, dass sich die Ladungsdichte an der Krümmung der Oberfläche orientiert. Hier wird es mehr sein als an anderen Orten.
Leiter und Halbleiter weisen eine stärkere Krümmung aufInsgesamt an den Punkten der Ecke, Kanten und Rundungen. Auch hier ist eine hohe Ladungsdichte zu beobachten. Mit der Zunahme wächst auch die Spannung. Daher wird hier ein starkes elektrisches Feld erzeugt. Es entsteht eine Koronaladung, durch die Ladungen aus dem Leiter zusammenfließen.
Betrachten wir den Leiter in elektrostatischerDas Feld, von dem das Innere entfernt wurde, zeigt eine Höhle. Daran wird sich nichts ändern, denn das Feld war noch nie und wird es auch nie sein. Tatsächlich fehlt es in der Höhle per Definition.
Wir haben Leiter und Dielektrika untersucht. Jetzt können Sie ihre Unterschiede und Merkmale der Manifestation von Qualitäten unter ähnlichen Bedingungen verstehen. In einem gleichmäßigen elektrischen Feld verhalten sie sich also sehr unterschiedlich.
