Una sustancia que tiene partículas libres con una carga,moviéndose a través del cuerpo debido al campo eléctrico que actúa de manera ordenada, llaman a un conductor en un campo electrostático. Y las cargas de partículas se llaman libres. Los dieléctricos, por el contrario, no los tienen. Los conductores y los dieléctricos tienen una naturaleza y propiedades diferentes.
En un campo electrostático, los conductores son metales, soluciones alcalinas, ácidas y salinas, así como gases ionizados. Los portadores de cargas gratuitas en metales son electrones libres.
При поступлении в однородное электрическое поле, donde los metales son conductores sin carga, el movimiento comenzará en una dirección opuesta al vector de voltaje de campo. Acumulando en un lado, los electrones crearán una carga negativa, y en el otro lado un número insuficiente de ellos causará la aparición de un exceso de carga positiva. Resulta que los cargos están separados. Diferentes cargas no compensadas surgen bajo la influencia de un campo externo. Por lo tanto, son inducidos, y el conductor en el campo electrostático permanece sin carga.
Electrificación cuando las cargas se redistribuyenentre partes del cuerpo se llama inducción electrostática. Las cargas eléctricas no compensadas forman su cuerpo, las tensiones internas y externas son opuestas entre sí. Al separar y luego acumular en partes opuestas del conductor, aumenta la intensidad del campo interno. Como resultado, se convierte en cero. Entonces los cargos son equilibrados.
En este caso, toda la carga no compensada esafuera Este hecho se utiliza para obtener protección electrostática que protege los dispositivos de la influencia de los campos. Se colocan en redes o cajas de metal con conexión a tierra.
Sustancias sin cargas eléctricas gratuitas enLas condiciones estándar (es decir, cuando la temperatura no es demasiado alta ni baja) se denominan dieléctricos. Las partículas en este caso no pueden moverse alrededor del cuerpo y solo se mueven ligeramente. Por lo tanto, las cargas eléctricas están conectadas aquí.
Los dieléctricos se dividen en grupos endependiendo de la estructura molecular. Las moléculas de los dieléctricos del primer grupo son asimétricas. Estos incluyen agua ordinaria y nitrobenceno y alcohol. Sus cargas positivas y negativas no coinciden. Actúan como dipolos eléctricos. Dichas moléculas se consideran polares. Su momento eléctrico es igual al valor final en todas las condiciones diferentes.
El segundo grupo consiste en dieléctricos en los queLas moléculas tienen una estructura simétrica. Esto es parafina, oxígeno, nitrógeno. Las cargas positivas y negativas tienen un significado similar. Si no hay campo eléctrico externo, entonces el momento eléctrico también está ausente. Estas son moléculas no polares.
Las cargas opuestas en las moléculas en un campo externo tienen centros desplazados dirigidos en diferentes direcciones. Se convierten en dipolos y obtienen otro momento eléctrico.
Los aisladores del tercer grupo tienen una estructura cristalina de iones.
Es interesante cómo se comporta un dipolo en un campo homogéneo externo (después de todo, es una molécula que consiste en dieléctricos no polares y polares).
Cualquier carga dipolar está dotada de energía, cada una deque tiene el mismo módulo, pero una dirección diferente (opuesta). Se forman dos fuerzas que tienen un momento de rotación, bajo cuya acción el dipolo tiende a girar de modo que la dirección de los vectores coincide. Como resultado, recibe la dirección del campo externo.
En un dieléctrico no polar de un eléctrico externosin campo Por lo tanto, las moléculas carecen de momentos eléctricos. En un dieléctrico polar, el movimiento térmico está completamente desordenado. Debido a esto, los momentos eléctricos tienen una dirección diferente, y su suma vectorial es cero. Es decir, el dieléctrico no tiene un momento eléctrico.
Ponga el dieléctrico en un sistema eléctrico homogéneo.el campo Ya sabemos que los dipolos son moléculas de dieléctricos polares y no polares que se dirigen dependiendo del campo externo. Sus vectores están ordenados. Entonces la suma de los vectores no es cero, y el dieléctrico tiene un momento eléctrico. En su interior hay cargas positivas y negativas que se compensan mutuamente y están cerca una de la otra. Por lo tanto, el dieléctrico no recibe una carga.
Las superficies opuestas tienen cargas de polarización no compensadas que son iguales, es decir, el dieléctrico está polarizado.
Si tomamos un dieléctrico iónico y lo colocamos en un campo eléctrico, entonces la red cristalina de iones cambiará ligeramente. Como resultado, un dieléctrico de tipo iónico recibirá un momento eléctrico.
Las cargas de polarización forman suUn campo eléctrico que tiene la dirección opuesta a la externa. Por lo tanto, la intensidad del campo electrostático, que está formado por cargas colocadas en el dieléctrico, es menor que en el vacío.
Se desarrollará una imagen diferente con los conductores.Si se introducen conductores de corriente eléctrica en un campo electrostático, aparecerá una corriente a corto plazo, ya que las fuerzas eléctricas que actúan sobre cargas libres contribuirán a la aparición de movimiento. Pero todos también conocen la ley de la irreversibilidad termodinámica, cuando cualquier macroproceso en un sistema cerrado y movimiento eventualmente debería terminar y el sistema debería estar equilibrado.
Un conductor en un campo electrostático es un cuerpo demetal, donde los electrones comienzan a moverse contra las líneas de fuerza y comienzan a acumularse a la izquierda. El conductor de la derecha perderá electrones y obtendrá una carga positiva. Con la separación de cargas, encontrará su campo eléctrico. Esto se llama inducción electrostática.
Dentro del conductor, el campo electrostático es cero, lo cual es fácil de probar moviéndose desde el lado opuesto.
La carga del conductor se acumula en la superficie. Además, se distribuye de tal manera que la densidad de carga se orienta a la curvatura de la superficie. Aquí será más que en otros lugares.
Los conductores y semiconductores tienen más curvatura.total en los puntos de la esquina, bordes y redondeos. Aquí también se observa una alta densidad de carga. Junto con su aumento, la tensión está creciendo al lado. Por lo tanto, aquí se crea un campo eléctrico fuerte. Aparece una carga de corona, debido a la cual las cargas del conductor fluyen juntas.
Si consideramos el conductor en electrostáticaEl campo del que se ha eliminado el interior revelará una cavidad. Nada cambiará de esto, porque el campo nunca ha sido y nunca será. De hecho, en la cavidad está ausente por definición.
Examinamos conductores y dieléctricos. Ahora puede comprender sus diferencias y características de la manifestación de cualidades en condiciones similares. Entonces, en un campo eléctrico uniforme, se comportan de manera muy diferente.
