előadás 26-1
Szereplő anyagok az elektromos mező jelentős mértékben megváltoztatja. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az anyag áll a töltött részecskék. Hiányában egy külső területen, a részecskék vannak elosztva az anyag belsejében úgy, hogy az elektromos mező által generált őket átlagosan szempontjából, amely tartalmaz egy nagy számú atomok vagy molekulák nulla. Ha külső területen okoz újraelosztása töltött részecskék és az anyag fordul elő saját elektromos mező. Teljes elektromos mező képződik összhangban szuperpozíció elve a külső tér és a belső területen által termelt töltött részecskék az anyag.
Az anyag változatos villamos tulajdonságait. A legtöbb széles osztályokba tartozó anyagok tartalmaznak vezetékek és szigetelők.
A vezetők az elektromos mező.
Provodnikaminazyvayut anyag elektromos áram vezetésére.
Összegzés osobennostprovodnikov - jelenlétében svobodnyhzaryadov (elektron), amelyek részt vesznek a termikus mozgás és mozoghatnak a térfogata vezeték. Tipikus vezetékek - fémek.
Hiányában bármilyen külső mező a mennyiség vezetékhez szabad negatív töltés kompenzálja a pozitív töltését ionrácsos. A karmester lépett az elektromos mezőben a szabad töltések, amit megkapnak, ami a vezető felületén, amely a nem korrigált pozitív és negatív töltések. Ezt a folyamatot nevezik elektrosztatikus indukció. és megjelent a vezető felületén díjak - töltés indukciós.
A jelenséget a töltés-újraelosztó belül vezető külső elektromos mező nazyvaetsyaelektrostaticheskoy indukció.
Díjak megjelenő vezető felületén, nazyvayutsyainduktsionnymi díjakat.
Indukált díjak létre a saját területén. ami kompenzálja a külső terület egész terjedelmében a karmester:
Teljes elektrosztatikus tér belsejében vezető nulla, és a potenciálokat minden pontján azonos, és egyenlő a potenciális a vezető felületén.
Minden belső vezető régió be az elektromos mező, a elektromosan. Ha eltávolít egy összeget juttatott a karmester, és a forma egy üres térbe, az elektromos mező az üregben lesz nullával egyenlő. Ennek alapja az elektrosztatikus védelem - érzékenyek az elektromos mező eszközöket annak érdekében, hogy elkerüljék a hatása a területen helyezzük fém doboz.
A mező az üregben a fém nulla.
A dielektrikumokon az elektromos mező.
Dielektrikumokon (szigetelők) olyan anyagok, nem áramvezető.
Ellentétben vezetékek dielektrikumokon (szigetelők) nem szabad elektromos töltések. Ők alkotják a semleges atomok vagy molekulák. Töltött részecskék a semleges atom kapcsolódik egymáshoz, és nem lehet mozgatni az elektromos mező által az egész dielektrikum térfogata.
Amikor így a dielektromos egy külső elektromos mező előfordul benne néhány újraelosztása díjak tartalmazza az atomok vagy molekulák. Ennek eredményeként az újraelosztás a dielektromos a minta felületére tűnik felesleges kompenzált kapcsolódó díjakat. Minden töltött részecskék alkotják makroszkopikus kapcsolódó díjak, még mindig része atomjaik.
Kapcsolódó díjak létre egy elektromos mező, amely arra irányul, ellentétes az átütési szilárdsága külső vektor mezőben. Ezt a folyamatot nevezik dielektromos polarizáció.
Elektromos polyarizatsieynazyvayut különösen halmazállapot, amelyben az elektromos pillanatában bizonyos mennyiségű anyag értéke nem nulla.
Ennek eredményeképpen, a teljes elektromos mezőt a dielektromos alacsonyabb modulus a külső tér.
Fizikai mennyisége egyenlő az arány a modul a külső elektromos mező vákuumban befejezni a modul mező homogén dielektromos, nazyvaetsyadielektricheskoy permeabilitású anyagot.
A dielektromos állandója a közeg mutatja, hogy hányszor térerősség vákuumban előre dielektromos. Ez egy dimenzió nélküli mennyiség (nincs egység).
Amikor dielektromos polarizációs inhomogén kapcsolódó díjak előfordulhatnak nem csak a felületen, hanem a térfogati dielektromos. Ebben az esetben az elektromos mező kapcsolódó díjak és a teljes területen lehet egy bonyolult szerkezet, attól függően, hogy a geometria a szigetelő. Az az állítás, hogy az elektromos mező dielektromos ε-szer kisebb modulus, mint a külső területen szigorúan érvényes abban az esetben homogén dielektrikum. kitöltése az összes helyet, ahol lehet létrehozni egy külső területen. Különösen:
Ha homogén dielektrikum dielektromos állandója ε az a pont, q töltéssel. a térerő által generált ez a díj egy bizonyos ponton, és a lehetséges φ ε a szer kevesebb, mint vákuumban:
Számos mechanizmusok dielektromos polarizáció. Ezek közül a legfontosabbak a tájolást. elektron és ion polarizáció. Orientáció és elektronikus mechanizmusok nyilvánulnak elsősorban a polarizáció a gáznemű és folyékony szigetelők, ion - a polarizációs szilárd dielektrikumok.
1. orientációja vagy dipól polarizáció esetén következik poláris dielektrikumok. molekulákból álló, amelyben az eloszlása a központok pozitív és negatív töltések nem esnek egybe. Az ilyen molekulák mikroszkopikus elektromos dipólusok - kombinációja két semleges töltésű, egyenlő nagyságú és ellenkező előjellel, térközzel elrendezett egymástól.
Ez rendelkezik egy dipólus momentum, mint például a víz-molekula, és olyanokat is más dielektrikumok (H2 S, NO2, és így tovább. D.).
Hiányában egy külső elektromos tér tengelye molekuláris dipólusok véletlenszerűen orientált, mert a termikus mozgás, úgy, hogy a dielektromos felületen, és bármilyen térfogatban elem az átlagos elektromos töltés nulla.
Amikor így a dielektromos egy külső erőtérben van egy részleges irányultsága a molekuláris dipólusok. Ennek eredményeként, a dielektromos felületén jelennek kompenzálatlan makroszkopikus kapcsolódó díjak, amelyek létre a mező ellentétes irányú külső területen.
Orientációs poláros dielektromos polarizációs mechanizmus
Polarizációs poláros dielektrikumok erősen függ a hőmérséklettől, mivel a termikus mozgás a molekulák működik zavaró tényező.
2. Az elektronikus vagy rugalmas mechanizmust akkor jelentkezik, amikor a polarizáció nem-poláros dielektrikumok, ahol a molekulák nem rendelkeznek hiányában egy külső mező dipólmomentum.
Hatása alatt a villamos tér a molekulák nem-poláros dielektrikumok deformált - pozitív töltéseket irányban eltolódik a vektor, és negatív - az ellenkező irányba. Ennek eredményeként, minden egyes molekulában alakítjuk egy elektromos dipól, amelynek a tengelye egy vonalban van a külső tér. A felszínen a dielektromos jelennek kiegyenlítetlen járulékainak, hogy létrehozzák a mező ellentétes irányú külső területen. Tehát van egy polarizáció nem poláros dielektromos.
A polarizáció a nem-poláros dielektromos.
Deformáció nem-poláris molekuláknak hatása alatt egy külső elektromos mező nem függ a termikus mozgás, így nem poláros dielektromos polarizáció nem függ a hőmérséklettől.
3. Abban az esetben, szilárd kristályos dielektrikumok figyelhető egy úgynevezett ionos polarizáció. amelynél ionok különböző jelek alkotó kristályrács, alkalmazásával egy külső területen vannak tolva ellentétes irányban, miáltal a Crystal arcok jelennek kapcsolódó (kompenzálatlan) díjakat. Egy példa az ilyen mechanizmus szolgálhat polarizációs kristály NaCl, ahol az ionok Na + és Cl - tartalmazhat két sublattices, egymásba ágyazhatjuk. Hiányában egy külső területen, minden egyes elemi cella a kristály elektromosan és NaCl nincs dipólmomentum. A pozitív ionok a külső elektromos mező tolódnak mentén mező irányát, és a negatív ionok az ellenkező irányban, azaz a kristály polarizált.
A piezoelektromos hatás. Néhány dielektrikumokon polarizált nem csak építeni egy elektromos mező, de a folyamat deformáció mechanikai hatással rájuk.
A jelenség előfordulásának kapcsolódó felszíni elektromos töltések a kvarckristály annak deformációját nazvanopezoelektricheskim hatása.
Piezoelektromos hatás figyelhető meg kvarc, turmalin, Rochelle-só, stb .. (a továbbiakban piezoelektromos kristály).