Conductorii în câmpul electric

Conductorii sunt substanțe, care sunt sarcini electrice libere, care se pot deplasa sub acțiunea unui câmp electric arbitrar slab. Prin conductori includ metale, electroliți, gazele ionizate.

În cazul în care conductorul este plasat într-un câmp electric, taxele în conductorul se va deplasa peste câmp pozitiv, negativ - împotriva domeniu. La un capăt al conductorului va colecta un exces de sarcini pozitive pe de altă parte - negative. Acest lucru va aduce propria dirijorului câmpul E“. îndreptate împotriva exterior. Separarea taxelor în conductor va avea loc atâta timp cât domeniul propriu-zis nu va fi egal cu conductorul exterior, la toate punctele. Și, prin urmare, câmpul total va fi egal cu 0: E = E0 - E = 0.

Acest lucru înseamnă că toate punctele conductorului au același potențial: E =

, De aceea,  = const. Din constanța potențial de-a lungul suprafeței, rezultă că liniile de câmp electric în dielectric care înconjoară conductorul, perpendicular pe suprafața conductorului.

aryady la capetele opuse ale conductorului sunt numite induse sau induse. Liniile totale de teren sunt termina parțial în sarcinile induse negativ și induse asupra re-start pozitiv. Suprafețele echipotențială se va îndoi în jurul conductorului, iar unul dintre ele se vor suprapune conductor.

Apariție taxelor induse pe conductor plasat în câmpul electric, care este folosit pentru a încărca conductorilor cu ajutorul aparatelor de inducție electrostatice. În cazul în care se ocupa de un semn la altul conductor (de exemplu, sol) și pentru a deconecta al doilea conductor, va fi încasat prețul pentru prima conductor.

Aplicând teorema Gauss, descoperim că intensitatea câmpului aproape de suprafața conductorului E =

, ε - constanta relativă dielectrică a mediului ce înconjoară conductorul.

Luați în considerare câmpul electric produs de un conductor cu insula. La distanțe mari de pe conductorul suprafețe echipotențiale sunt sferice (ca o taxa de punct). Așa cum se apropie de conductorul de suprafață echipotențială din ce în ce mai asemănătoare cu suprafața conductorului.

Suprafețele echipotențiale lângă proiecțiile sunt aranjate mai dens, prin urmare, intensitatea câmpului este mai mare. Și acest lucru înseamnă că densitatea de încărcare este mai mare. Mai ales mare este densitatea de încărcare de pe insulă. Prin urmare, intensitatea câmpului în apropierea vârfului poate fi atât de mare încât se produce ionizare a moleculelor de gaz din jurul conductorului. ionii de semn opus sunt atrase de conductorul și se neutralizează încărcătura. Ionii de același semn încep să se mute departe de conductorul, trăgând cu moleculele de gaz neutru. Ca urmare, există o mișcare a gazului, numit „vântul electric“. taxa de conductor scade, el pare să se scurgă de pe vârful, și este purtat de vânt. Prin urmare, acest fenomen se numește expirarea taxa de vârf.

Absența unui câmp electric în interiorul unui conductor plasat în câmpul electric aplicat în stadiul tehnicii pentru dispozitivele de protecție electrostatice și cabluri de câmpuri electrice exterioare (ecranare). Un astfel de ecran este valabil, chiar dacă nu face un solid, și sub formă de plasă groasă.

Dielectricilor în câmpul electric.

Dielectrici sunt substanțe, nu conductiv electric. În mod ideal dielectric fără taxe electrice libere, care se pot deplasa sub influența unui câmp electric. Atomii și moleculele dielectrice conțin un număr egal de sarcini pozitive și negative și sunt neutre electric ca un întreg. Cu toate acestea, sub influența unui câmp electric în dielectric este deplasat în interiorul atomului taxe sau moleculă. Acest fenomen se numește polarizare dielectrică. Există trei tipuri de polarizare: electronice, ionice și dipol.

Dielectrici cu polarizare electronică

substanțele în care centrele de „gravitate“ sarcinilor pozitive și negative ale atomilor sau molecule identice. Acestea includ parafina, benzen, azot, hidrogen, etc. atunci când se face un câmp electric extern al centrelor de greutate al sarcinilor pozitive și negative se deplaseze în direcții opuse la o distanță. Fiecare moleculă capătă astfel un moment de dipol electric, care este proporțională cu câmpul magnetic extern aplicat. La scoaterea câmpului extern moleculele reveni la starea lor inițială, iar momentul de dipol devine 0. astfel de dipoli sunt numite elastic.

Dielectrici cu dipol polarizare (polar)

Acestea sunt substanțe ale căror molecule au o structură asimetrică. În acest caz, centrele de greutate ale taxelor pozitive și negative ale moleculei și molecula nu coincid, chiar și în absența unui câmp electric extern este un „greu“ dipol. Acestea includ apa, nitrobenzen, etc.

În absența câmpului extern, dipol momente ale moleculelor individuale datorate mișcării termice, sunt orientate aleatoriu în spațiu izolator termic, în general, nu are nici un moment de dipol. Atunci când sunt plasate într-un câmp electric la fiecare dipol se va aplica forțe electrice care tind să-l rotească de-a lungul câmpului. Orientarea Dipol a câmpului va împiedica mișcarea termică aleatoare. Ca rezultat al acestor influențe opuse valorii medii de proiecție a momentului de dipol al moleculelor în direcția câmpului nu va fi zero. Revizuirea izolator va avea, în general, un moment de dipol direcționat de-a lungul câmpului extern. Amploarea momentului este proporțională cu intensitatea câmpului și este invers proporțională cu temperatura absolută.

Dielectrici cu polarizare ionică

Acestea includ substanțe cu o structură ionică (NaCl, KCl, etc.). Prin introducerea lor în câmp electric, există o deplasare de ioni pozitivi ai rețelei cristaline în domeniu, negativ - împotriva câmpului. Un astfel de izolator este, în general, de asemenea, un moment de dipol direcționat de-a lungul câmpului extern și proporțional cu amploarea acestuia.