Geleier in 'n elektrostatiese veld. Geleiers, halfgeleiers, diëlektrika

INHOUDSOPGAWE:

Geleier in 'n elektrostatiese veld. Geleiers, halfgeleiers, diëlektrika
Geleier in 'n elektrostatiese veld. Geleiers, halfgeleiers, diëlektrika
Anonim

'n Stof wat vrye deeltjies het met 'n lading wat op 'n ordelike wyse deur die liggaam beweeg as gevolg van die werkende elektriese veld, word 'n geleier in 'n elektrostatiese veld genoem. En die ladings van die deeltjies word vry genoem. Diëlektrika, aan die ander kant, het dit nie. Geleiers en diëlektrika het verskillende aard en eienskappe.

geleier in 'n elektrostatiese veld
geleier in 'n elektrostatiese veld

Explorer

In 'n elektrostatiese veld is geleiers metale, alkaliese, suur en soutoplossings, sowel as geïoniseerde gasse. Draers van gratis ladings in metale is vry elektrone.

Wanneer 'n eenvormige elektriese veld binnegegaan word, waar metale geleiers is sonder 'n lading, sal beweging begin in die rigting wat teenoor die veldspanningsvektor is. As hulle aan die een kant ophoop, sal elektrone 'n negatiewe lading skep, en aan die ander kant sal 'n onvoldoende hoeveelheid daarvan 'n oormaat positiewe lading veroorsaak. Dit blyk dat die aanklagte geskei is. Onvergoede verskillende aanklagte ontstaan onder die invloed vaneksterne veld. Dus word hulle geïnduseer, en die geleier in die elektrostatiese veld bly sonder 'n lading.

geleiers en diëlektrika
geleiers en diëlektrika

Onkompenseerde heffings

Elektrifisering, wanneer ladings tussen dele van die liggaam herverdeel word, word elektrostatiese induksie genoem. Ongekompenseerde elektriese ladings vorm hul liggaam, interne en eksterne spanning is teenoor mekaar. Deur te skei en dan te versamel op teenoorgestelde dele van die geleier, neem die intensiteit van die interne veld toe. As gevolg hiervan word dit nul. Dan balanseer die koste.

In hierdie geval is die hele ongekompenseerde heffing buite. Hierdie feit word gebruik om elektrostatiese beskerming te verkry wat toestelle teen die invloed van velde beskerm. Hulle word in roosters of gegronde metaalhouers geplaas.

Dielektriese

Stowwe sonder gratis elektriese ladings onder standaardtoestande (dit wil sê wanneer die temperatuur nie te hoog of te laag is nie) word diëlektrika genoem. Deeltjies in hierdie geval kan nie om die liggaam beweeg nie en word net effens verplaas. Daarom word elektriese ladings hier gekoppel.

elektrostatiese veldsterkte
elektrostatiese veldsterkte

Diëlektrika word in groepe verdeel, afhangende van die molekulêre struktuur. Die molekules van diëlektrika van die eerste groep is asimmetries. Dit sluit in gewone water, nitrobenseen en alkohol. Hulle positiewe en negatiewe ladings stem nie ooreen nie. Hulle dien as elektriese dipole. Sulke molekules word as polêr beskou. Hul elektriese oomblik is gelyk aan die eindstrydwaarde onder alle verskillende toestande.

Die tweede groep bestaan uit diëlektrika, waarin die molekules 'n simmetriese struktuur het. Dit is paraffien, suurstof, stikstof. Positiewe en negatiewe ladings het 'n soortgelyke betekenis. As daar geen eksterne elektriese veld is nie, dan is daar ook geen elektriese oomblik nie. Dit is nie-polêre molekules.

Teenoorgestelde ladings in molekules in 'n eksterne veld het sentrums verplaas wat in verskillende rigtings gerig is. Hulle verander in dipole en kry nog 'n elektriese oomblik.

Diëlektrika van die derde groep het 'n kristallyne struktuur van ione.

Ek wonder hoe 'n dipool optree in 'n eksterne eenvormige veld (dit is immers 'n molekule wat uit nie-polêre en polêre diëlektrika bestaan).

Enige dipoollading is toegerus met 'n krag, wat elkeen dieselfde modulus het, maar 'n ander rigting (teenoorgestelde). Twee kragte word gevorm wat 'n rotasiemoment het, onder die invloed waarvan die dipool geneig is om so te draai dat die rigting van die vektore saamval. Gevolglik kry hy die rigting van die buitenste veld.

Daar is geen eksterne elektriese veld in 'n nie-polêre diëlektrikum. Daarom is molekules sonder elektriese momente. In 'n polêre diëlektrikum vind termiese beweging in volledige wanorde plaas. As gevolg hiervan het die elektriese momente 'n ander rigting, en hul vektorsom is nul. Dit wil sê, die diëlektrikum het geen elektriese moment nie.

Diëlektriese in 'n eenvormige elektriese veld

Kom ons plaas 'n diëlektrikum in 'n eenvormige elektriese veld. Ons weet reeds dat dipole polêre en nie-polêre molekules is.diëlektrika wat gerig word na gelang van die eksterne veld. Hulle vektore is georden. Dan is die som van die vektore nie nul nie, en die diëlektrikum het 'n elektriese moment. Binne dit is daar positiewe en negatiewe ladings, wat wedersyds vergoed word en naby aan mekaar is. Daarom ontvang die diëlektrikum nie 'n lading nie.

geleiers van elektriese stroom
geleiers van elektriese stroom

Teenoorstaande oppervlaktes het ongekompenseerde polarisasieladings wat gelyk is, dit wil sê die diëlektrikum is gepolariseer.

As jy 'n ioniese diëlektrikum neem en dit in 'n elektriese veld plaas, sal die rooster van kristalle van ione daarin effens verskuif. Gevolglik sal die ioontipe diëlektrikum 'n elektriese moment ontvang.

Polariserende ladings vorm hul eie elektriese veld, wat die teenoorgestelde rigting met die eksterne een het. Daarom is die intensiteit van die elektrostatiese veld, wat gevorm word deur ladings wat in 'n diëlektrikum geplaas word, minder as in 'n vakuum.

Explorer

'n Ander prentjie sal met die dirigente ontwikkel. As geleiers van elektriese stroom in 'n elektrostatiese veld ingebring word, sal 'n korttermynstroom daarin ontstaan, aangesien die elektriese kragte wat op vrye ladings inwerk, sal bydra tot die voorkoms van beweging. Maar almal ken ook die wet van termodinamiese onomkeerbaarheid, wanneer enige makroproses in 'n geslote sisteem en beweging uiteindelik moet eindig, en die sisteem sal balanseer.

metale geleiers
metale geleiers

'n Geleier in 'n elektrostatiese veld is 'n liggaam wat van metaal gemaak is, waar elektrone begin beweeg teen die kraglyne ensal aan die linkerkant begin ophoop. Die geleier aan die regterkant sal elektrone verloor en 'n positiewe lading kry. Wanneer die ladings geskei word, sal dit sy elektriese veld verkry. Dit word elektrostatiese induksie genoem.

Binne die geleier is die elektrostatiese veldsterkte nul, wat maklik is om te bewys deur van die teenoorgestelde af te beweeg.

Kenmerke van ladinggedrag

Die lading van die geleier versamel op die oppervlak. Daarbenewens word dit so versprei dat die ladingsdigtheid georiënteer is op die kromming van die oppervlak. Hier sal dit meer wees as op ander plekke.

Geleiers en halfgeleiers het die meeste kromming by hoekpunte, rande en rondings. Daar is ook 'n hoë ladingsdigtheid. Saam met die toename, groei spanning ook naby. Daarom word 'n sterk elektriese veld hier geskep. 'n Korona-lading verskyn, wat veroorsaak dat ladings uit die geleier vloei.

As ons 'n geleier in 'n elektrostatiese veld oorweeg, waaruit die interne deel verwyder word, sal 'n holte gevind word. Niks sal hiervan verander nie, want die veld was nie, en sal ook nie wees nie. Dit is immers per definisie afwesig in die holte.

geleiers en halfgeleiers
geleiers en halfgeleiers

Gevolgtrekking

Ons het gekyk na geleiers en diëlektrika. Nou kan jy hul verskille en kenmerke van die manifestasie van eienskappe in soortgelyke toestande verstaan. Dus, in 'n eenvormige elektriese veld, tree hulle heel anders op.

Aanbeveel: