Провідниками називають речовини, що проводять електричний струм. У провідниках є заряди, що можуть вільно переміщуватись. Тіла, в яких такими зарядами є вільні електрони, називають провідниками І роду. До них належать всі метали. Тіла, в яких вільними зарядами є іони, називають провідниками ІІ роду. До них належать електроліти (розчини солей, кислот, лугів).

Якщо провідник помістити в електричне поле, то під його дією негативні заряди зміщуються проти напрямку силових ліній поля, а позитивні – у напрямку силових ліній. Внаслідок цього поверхня тіла, в яку входять силові лінії, заряджається негативно, а протилежна поверхня – позитивно (рис.ІІІ.5).

Явище зарядження повер-хонь провідника в електричному полі називають електростатич-ною індукцією.

Внаслідок цього явища всередині провідника виникає поле Рис. ІІІ.5

з напруженістю Е, направленою протилежно напруженості Е₀ зовнішнього поля. Концентрація вільних зарядів у провідниках дуже велика, тому, якою б не була напруженість зовнішнього поля, напруженість поля, обумовленого зарядженням поверхонь тіла, завжди компенсує напруженість зовнішнього поля (Е₀ = -Е). Отже, напруженість поля в провіднику дорівнює нулю. Описане явище використовують для запобігання проникнення зовнішніх полів у ті приміщення, де досліджують вплив електричних полів на властивості різних речовин. Для цього під штукатурку таких приміщень поміщають металеву сітку.

ІІІ.5 Діелектрики в електричному полі

Діелектриками називають речовини, що не проводять електричний струм.У діелектриках немає вільних зарядів, але є зв’язані заряди – електрони, які рухаються по орбітах навколо ядер атомів, ядра атомів, позитивні і негативні іони.

Якщо діелектрик помістити у зовнішнє електричне поле, то під його дією, як і у випадку провідників, його поверхні заряджаються. Поверхня, куди входять силові лінії зовнішнього поля, заряджається негативно, а протилежна – позитивно.

Зарядження поверхонь діелектрика у зовнішньому електричному полі називають поляризацією.

Причина зарядження поверхонь діелектрика залежить від типу його молекул. Діелектрики можуть складатись із неполярних, полярних молекул та різнойменних іонів.

У першому випадку під дією зовнішнього поля електронні орбіти молекул деформуються так, що електрони більшу частину часу свого обертання навколо ядер атомів знаходяться з того боку від ядер, з якого входять силові лінії поля (рис.ІІІ.6). Таку поляризацію називають електронною. Рис. ІІІ.6

У випадку полярних діелектриків (вода, аміак, ефір, ацетон) одна сторона молекули заряджена негативно, а протилежна – позитивно (диполі).

Внаслідок хаотичного руху молекулярні диполі зорієнтовані в просторі як завгодно. Зовнішнє поле орієнтує осі диполів уздовж силових ліній так, що негативні їх кінці знаходяться з боку входження в тіло силових ліній, а позитивні – з протилежного боку (рис.ІІІ.7). Відповідну поляризацію назива- Рис. ІІІ.7

ють дипольною.

У випадку діелектриків з іонною кристалічною решіткою позитивні іони зміщуються по полю, а негативні – проти силових ліній зовнішнього поля (рис.ІІІ.8). Таким чином, як і у попередніх випадках, поверхня, в яку входять силові лінії заряджається негативно, протилежна – позитивно, а поляризацію називають іонною. Рис. ІІІ.8

В усіх розглянутих випадках поверхні заряджаються і обумовлюють електричне поле, напруженість якого Е₁ протилежно направлена напруженості Е₀ зовнішнього поля (рис.ІІІ.9). На відміну від провідників, напруженість Е₁ поля в діелектриках не компенсує напруженість Е₀ зовнішнього поля і результуюча напруженість Е поля в діелектрику Е=Е₀–Е₁.

Число , яке показує, у скільки разів напруженість Е₀ поля у вакуумі більша ніж напруженість цього ж поля Е в однорідному діелектрику, називається діелектричною проникністю діелектрика:

Як бачимо, і в провідниках, і в діелектриках відбуваються певні зміни, коли Рис. ІІІ.9

вони знаходяться в електричному полі. У діелектриків значення дає певну інформацію про тип молекул в них та зв’язки між ними.

Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 Следующая