Այն նյութը, որն ունի ազատ մասնիկներ, որոնց լիցքը շարժվում է մարմնի միջով կանոնավոր կերպով գործող էլեկտրական դաշտի պատճառով, կոչվում է հաղորդիչ էլեկտրաստատիկ դաշտում: Իսկ մասնիկների լիցքերը կոչվում են ազատ։ Մյուս կողմից, դիէլեկտրիկները չունեն դրանք: Հաղորդիչները և դիէլեկտրիկները տարբեր բնույթ և հատկություններ ունեն:
Explorer
Էլեկտրաստատիկ դաշտում հաղորդիչներն են մետաղները, ալկալային, թթվային և աղի լուծույթները, ինչպես նաև իոնացված գազերը: Մետաղներում ազատ լիցքերի կրողներն ազատ էլեկտրոններն են։
Միատեսակ էլեկտրական դաշտ մտնելիս, որտեղ մետաղները հաղորդիչներ են առանց լիցքի, շարժումը կսկսվի դաշտի լարման վեկտորի հակառակ ուղղությամբ: Կուտակվելով մի կողմից՝ էլեկտրոնները կստեղծեն բացասական լիցք, իսկ մյուս կողմից՝ դրանց անբավարար քանակությունը կառաջացնի ավելորդ դրական լիցքի առաջացում։ Պարզվում է՝ մեղադրանքները տարանջատված են. Չփոխհատուցվող տարբեր գանձումներ առաջանում են ազդեցության տակարտաքին դաշտ. Այսպիսով, դրանք առաջանում են, և էլեկտրաստատիկ դաշտում հաղորդիչը մնում է առանց լիցքավորման:
Չփոխհատուցված վճարներ
Էլեկտրացումը, երբ լիցքերը վերաբաշխվում են մարմնի մասերի միջև, կոչվում է էլեկտրաստատիկ ինդուկցիա։ Չփոխհատուցվող էլեկտրական լիցքերն են կազմում նրանց մարմինը, ներքին և արտաքին լարումները հակադիր են միմյանց։ Անջատվելով և այնուհետև կուտակվելով հաղորդիչի հակառակ մասերում, ներքին դաշտի ինտենսիվությունը մեծանում է: Արդյունքում այն դառնում է զրո: Այնուհետև գանձումների մնացորդը։
Այս դեպքում ամբողջ չփոխհատուցված վճարը դրսում է: Այս փաստը օգտագործվում է էլեկտրաստատիկ պաշտպանություն ստանալու համար, որը պաշտպանում է սարքերը դաշտերի ազդեցությունից: Դրանք տեղադրվում են ցանցերի կամ հողակցված մետաղական պատյանների մեջ։
Դիէլեկտրիկներ
Նյութերն առանց անվճար էլեկտրական լիցքերի ստանդարտ պայմաններում (այսինքն, երբ ջերմաստիճանը ոչ շատ բարձր է, ոչ շատ ցածր) կոչվում են դիէլեկտրիկներ: Այս դեպքում մասնիկները չեն կարող շարժվել մարմնի շուրջը և միայն թեթևակի տեղաշարժված են: Հետևաբար, էլեկտրական լիցքերը միացված են այստեղ։
Դիէլեկտրիկները բաժանվում են խմբերի՝ կախված մոլեկուլային կառուցվածքից։ Առաջին խմբի դիէլեկտրիկների մոլեկուլները ասիմետրիկ են։ Դրանք ներառում են սովորական ջուր, նիտրոբենզոլ և ալկոհոլ: Նրանց դրական և բացասական լիցքերը չեն համընկնում: Նրանք գործում են որպես էլեկտրական դիպոլներ: Նման մոլեկուլները համարվում են բևեռային: Նրանց էլեկտրական մոմենտը հավասար է եզրափակիչինարժեքը բոլոր տարբեր պայմաններում:
Երկրորդ խումբը բաղկացած է դիէլեկտրիկներից, որոնցում մոլեկուլներն ունեն սիմետրիկ կառուցվածք։ Սրանք պարաֆին, թթվածին, ազոտ են: Դրական և բացասական լիցքերը նման նշանակություն ունեն. Եթե չկա արտաքին էլեկտրական դաշտ, ապա չկա նաև էլեկտրական մոմենտ։ Սրանք ոչ բևեռ մոլեկուլներ են։
Արտաքին դաշտի մոլեկուլների հակադիր լիցքերը տեղափոխել են տարբեր ուղղություններով ուղղված կենտրոններ: Նրանք վերածվում են դիպոլների և ստանում են ևս մեկ էլեկտրական մոմենտ։
Երրորդ խմբի դիէլեկտրիկներն ունեն իոնների բյուրեղային կառուցվածք։
Զարմանում եմ, թե ինչպես է դիպոլն իրեն պահում արտաքին միատեսակ դաշտում (ի վերջո, դա մոլեկուլ է, որը բաղկացած է ոչ բևեռային և բևեռային դիէլեկտրիկներից):
Ցանկացած դիպոլային լիցք օժտված է ուժով, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի նույն մոդուլը, բայց տարբեր ուղղություն (հակառակ): Ստեղծվում են երկու ուժեր, որոնք ունեն պտտման մոմենտ, որոնց ազդեցության տակ դիպոլը հակված է պտտվելու այնպես, որ վեկտորների ուղղությունը համընկնի։ Արդյունքում նա ստանում է արտաքին դաշտի ուղղությունը։
Ոչ բևեռային դիէլեկտրիկում արտաքին էլեկտրական դաշտ չկա: Հետեւաբար, մոլեկուլները զուրկ են էլեկտրական մոմենտներից։ Բևեռային դիէլեկտրիկում ջերմային շարժումը տեղի է ունենում ամբողջական անկարգության մեջ: Դրա պատճառով էլեկտրական մոմենտներն ունեն այլ ուղղություն, և դրանց վեկտորային գումարը զրո է։ Այսինքն՝ դիէլեկտրիկը էլեկտրական մոմենտ չունի։
Դիէլեկտրիկ միատեսակ էլեկտրական դաշտում
Եկեք դիէլեկտրիկը տեղադրենք միատեսակ էլեկտրական դաշտում: Մենք արդեն գիտենք, որ դիպոլները բևեռային և ոչ բևեռային մոլեկուլներ են:դիէլեկտրիկներ, որոնք ուղղված են կախված արտաքին դաշտից. Նրանց վեկտորները դասավորված են: Այդ դեպքում վեկտորների գումարը զրո չէ, իսկ դիէլեկտրիկն ունի էլեկտրական մոմենտ։ Նրա ներսում կան դրական և բացասական լիցքեր, որոնք փոխադարձաբար փոխհատուցվում են և մոտ են միմյանց։ Հետևաբար, դիէլեկտրիկը լիցք չի ստանում։
Հակառակ մակերևույթներն ունեն չփոխհատուցված բևեռացման լիցքեր, որոնք հավասար են, այսինքն՝ դիէլեկտրիկը բևեռացված է։
Եթե վերցնեք իոնային դիէլեկտրիկ և տեղադրեք այն էլեկտրական դաշտում, ապա դրա մեջ իոնների բյուրեղների վանդակը փոքր-ինչ կտեղաշարժվի: Արդյունքում իոնային դիէլեկտրիկը կստանա էլեկտրական մոմենտ։
Բևեռացնող լիցքերը կազմում են իրենց սեփական էլեկտրական դաշտը, որն ունի հակառակ ուղղություն արտաքինի հետ։ Հետևաբար, էլեկտրաստատիկ դաշտի ինտենսիվությունը, որը ձևավորվում է դիէլեկտրիկի մեջ տեղադրված լիցքերով, ավելի փոքր է, քան վակուումում։
Explorer
Դիրիժորների հետ այլ պատկեր կզարգանա. Եթե էլեկտրական հոսանքի հաղորդիչները մտցվեն էլեկտրաստատիկ դաշտ, ապա դրա մեջ կարճատև հոսանք կառաջանա, քանի որ ազատ լիցքերի վրա գործող էլեկտրական ուժերը կնպաստեն շարժման առաջացմանը: Բայց բոլորը գիտեն նաև թերմոդինամիկական անշրջելիության օրենքը, երբ փակ համակարգում ցանկացած մակրոպրոցես և շարժում պետք է ի վերջո ավարտվի, և համակարգը հավասարակշռվի։
Էլեկտրաստատիկ դաշտում հաղորդիչը մետաղից պատրաստված մարմին է, որտեղ էլեկտրոնները սկսում են շարժվել ուժի գծերի և հակառակ ուղղությամբ:կսկսի կուտակվել ձախ կողմում: Աջ կողմի հաղորդիչը կկորցնի էլեկտրոնները և դրական լիցք կստանա: Երբ լիցքերը բաժանվեն, այն ձեռք կբերի իր էլեկտրական դաշտը։ Սա կոչվում է էլեկտրաստատիկ ինդուկցիա:
Հաղորդավարի ներսում էլեկտրաստատիկ դաշտի ուժգնությունը զրոյական է, ինչը հեշտ է ապացուցել հակառակից շարժվելով:
Լիցքավորման պահվածքի առանձնահատկությունները
Հաղորդավարի լիցքը կուտակվում է մակերեսի վրա։ Բացի այդ, այն բաշխված է այնպես, որ լիցքի խտությունը կողմնորոշվի մակերեսի կորության վրա։ Այստեղ ավելի շատ կլինի, քան այլ վայրերում։
Հաղորդավարներն ու կիսահաղորդիչներն ամենաշատը կորություն ունեն անկյունային կետերում, եզրերում և կլորացումներում: Կա նաև լիցքավորման բարձր խտություն։ Դրա աճին զուգընթաց մոտակայքում աճում է նաև լարվածությունը։ Ուստի այստեղ ստեղծվում է ուժեղ էլեկտրական դաշտ։ Հայտնվում է պսակի լիցք, որի պատճառով լիցքերը հոսում են հաղորդիչից։
Եթե դիտարկենք էլեկտրաստատիկ դաշտում հաղորդիչ, որից հեռացվում է ներքին մասը, ապա կհայտնաբերվի խոռոչ։ Սրանից ոչինչ չի փոխվի, որովհետեւ դաշտը չի եղել ու չի լինելու։ Ի վերջո, այն բացակայում է խոռոչում ըստ սահմանման։
Եզրակացություն
Մենք նայեցինք հաղորդիչներին և դիէլեկտրիկներին: Այժմ դուք կարող եք հասկանալ դրանց տարբերությունները և որակների դրսևորման առանձնահատկությունները նմանատիպ պայմաններում: Այսպիսով, միատեսակ էլեկտրական դաշտում նրանք բոլորովին այլ կերպ են վարվում:
