En leder i et elektrostatisk felt. Ledere, halvledere, dielektrikum

Et stoff som har frie partikler med en ladning som beveger seg langs kroppen på grunn av det fungerende elektriske felt på en bestilt måte, kalles en leder i et elektrostatisk felt. Og partikkelkostnadene kalles gratis. Dielektrics, derimot, gjør det ikke. Ledere og dielektrikere har forskjellig natur og egenskaper.

dirigent

I det elektrostatiske feltet, ledere - metaller, alkaliske, sure og salt løsninger, samt ioniserte gasser. Bærere av gratis ladninger i metaller er gratis elektroner.

Når man går inn i et homogent elektrisk felt, hvor metaller er ledere uten ladning, vil bevegelsen starte i en retning som er motsatt til feltspenningsvektoren. Akkumulerer på den ene siden, vil elektronene skape en negativ ladning, og på den andre siden vil en utilstrekkelig mengde føre til en overskytende positiv ladning. Det viser seg at kostnadene er delt. Ukompenserte forskjellige kostnader oppstår under påvirkning av et eksternt felt. Dermed blir de indusert, og lederen i det elektrostatiske feltet forblir uten kostnad.

Ukompenserte kostnader

Elektrifisering, når kostnadene omfordeles mellom deler av kroppen, kalles elektrostatisk induksjon. Ukompenserte elektriske ladninger danner kroppen deres, de interne og eksterne spenningene er motsatt til hverandre. Separering og akkumulering på motsatte deler av lederen øker intensiteten til det indre feltet. Som et resultat blir det null. Da er kostnadene balansert.

I dette tilfellet ligger hele ukompensert ladning utenfor. Dette faktum er vant til å få elektrostatisk beskyttelse, som beskytter enheter fra påvirkning av felt. De er plassert i rister eller jordede hus laget av metall.

dielectrics

Stoffer uten fri elektrisk ladning under standardbetingelser (det vil si når temperaturen ikke er for høy og ikke lav) kalles dielektrikum. Partikler i dette tilfellet kan ikke bevege seg rundt kroppen og bare forskyves litt. Derfor er de elektriske ladningene koblet her.

Dielektrics er delt inn i grupper avhengig av molekylstrukturen. Molekylene til den første gruppen av dielektrikum er asymmetriske. Disse inkluderer vanlig vann, og nitrobenzen, og alkohol. Deres positive og negative kostnader stemmer ikke overens. De fungerer som elektriske dipoler. Slike molekyler betraktes som polare. Deres elektriske øyeblikk er lik den endelige verdien under alle forskjellige forhold.

Den andre gruppen består av dielektrikum, der molekylene har en symmetrisk struktur. Det er paraffin, oksygen, nitrogen. Positive og negative kostnader i dem har en tilsvarende betydning. Hvis det ikke er eksternt elektrisk felt, er det elektriske øyeblikket også fraværende. Disse er ikke-polare molekyler.

Ulike kostnader i molekyler i et eksternt felt har forspente sentre, rettet i forskjellige retninger. De blir til dipoler og får et annet elektrisk øyeblikk.

Dielektrics av den tredje gruppen har en krystallinsk struktur av ioner.

Det er interessant hvordan dipolen oppfører seg i et eksternt uniformfelt (faktisk er det et molekyl bestående av ikke-polare og polare dielektrikum).

Ethvert ansvar for en dipol er utstyrt med en kraft, som hver har samme modul, men en annen retning (motsatt). To krefter dannes, som har et rotasjonsmoment, under virkningen av hvilken dipolen har en tendens til å rotere på en slik måte at retningen av vektorene sammenfaller. Som et resultat mottar han retningen til det ytre feltet.

Det er ikke eksternt elektrisk felt i det ikke-polare dielektriske. Derfor er molekylene blottet for elektriske øyeblikk. I en polarisolator dannes termisk bevegelse i fullstendig lidelse. På grunn av dette har de elektriske øyeblikkene en annen retning, og vektorsummen er null. Dvs. det dielektriske har ikke et elektrisk øyeblikk.

Dielektrisk i et homogent elektrisk felt

Vi plasserer dielektrisk i et homogent elektrisk felt. Vi vet allerede at dipoler er molekyler av polare og ikke-polare dielektrikum som styres avhengig av det ytre feltet. Deres vektorer er bestilt. Da er summen av vektorene ikke null, og det dielektriske har et elektrisk øyeblikk. Inne i det er det positive og negative kostnader, som er gjensidig kompensert og nær hverandre. Derfor mottar dielektrisen ikke en belastning.

Motsatt overflater har ukompenserte polarisasjonsavgifter, som er like, det vil si at dielektriskt er polarisert.

Hvis vi tar en ion-dielektrisk og plasserer den i et elektrisk felt, vil krystallgitteret av ioner i den svinge litt. Som et resultat vil et ionisk dielektrisk motta et elektrisk øyeblikk.

Polarisasjonsavgifter danner sitt eget elektriske felt, som har motsatt retning mot den eksterne. Derfor er intensiteten til det elektrostatiske feltet, som dannes ved ladninger plassert i et dielektrisk, mindre enn i vakuum.

dirigent

Et annet bilde vil utvikle seg med ledere. Hvis ledere av den elektriske strømmen blir introdusert i det elektrostatiske feltet, vil det oppstå en korttidsstrøm i den, da de elektriske kreftene som virker på de frie ladningene, vil bidra til utseendet av bevegelse. Men også loven om termodynamisk irreversibilitet er kjent for alle, når enhver makroprosess i et lukket system og bevegelse må ende opp til slutt, og systemet er balansert.

Lederen i det elektrostatiske feltet er en metallkropp, hvor elektronene begynner å bevege seg mot kraftens linjer og begynner å akkumulere til venstre. Lederen til høyre vil miste elektroner og motta en positiv ladning. Ved separasjon av ladninger vil den finne sitt elektriske felt. Dette kalles elektrostatisk induksjon.

Inne i lederen er den elektrostatiske feltstyrken null, noe som er lett å bevise ved å flytte fra baksiden.

Funksjoner av ladningsadferd

Lederladningen akkumuleres på overflaten. I tillegg er det fordelt på en slik måte at ladetettheten er orientert til krumningen av overflaten. Her blir det mer enn på andre steder.

Ledere og halvledere har størst bøyning ved vinkelen, kantene og avrundingene. Også her observeres en stor ladetetthet. Sammen med økningen vokser spenningen side om side. Derfor er det laget et sterkt elektrisk felt her. En koronaladning vises, noe som medfører at ladere fra lederen strømmer.

Hvis vi vurderer en dirigent i et elektrostatisk felt, som har en indre del fjernet, avsløres et hulrom. Fra dette vil ingenting skifte, fordi feltet som det ikke var, vil det ikke. Tross alt, i hulrommet er det fraværende per definisjon.

konklusjon

Vi undersøkte ledere og dielektriker. Nå kan du forstå deres forskjeller og egenskapene til manifestasjonen av kvaliteter under lignende forhold. Så, i et homogent elektrisk felt oppfører de seg ganske annerledes.