Діелектрики в електричному полі
Діелектрики в електричному полі поводяться згідно своєю внутрішньою будовою. Їх ще називають непроводниками, оскільки, як відомо, вони є речовини, що не проводять практично електричний струм. У них не містяться вільні носії заряду, які були б здатні переміщатися всередині даного діелектрика.
Молекула - це найменша частинка речовини, яка зберігає його хімічні властивості. Вона ж, у свою чергу, сама складається з атомів з позитивно зарядженим ядром і негативно зарядженими електронами. Молекули в цілому є нейтральними. Як свідчить теорія ковалентних зв`язків, утворені в них одна або кілька пар електронів, стаючи для з`єднуються атомів загальними, забезпечують стійкість молекул.
Для кожного з типу зарядів - позитивних (ядер) і негативних (електронів) - існує точка, яка як би є для них «центром ваги» (електричним). Ці точки отримали назву полюсів молекули. У разі збігу в молекулі електричних центрів тяжіння різнойменних зарядів: позитивні і негативні - вона буде неполярной (не має дипольного моменту).
Будова молекули може бути несиметричним, скажімо, в ній може бути два різнорідних атома, тоді в деякій мірі має статися зсув загальною пари електронів у напрямку одного з атомів. Зрозуміло, що в цьому випадку нерівномірний розподіл різнойменних зарядів (позитивних і негативних) всередині молекули призведе до розбіжностей їх електричних центрів тяжкості. Отриману молекулу називають полярною або володіє дипольним моментом.
Основною властивістю діелектриків є їхня здатність до поляризації.
Діелектрики в електричному полі поляризуються. Це означає, що в їх атомах електрони починають рухатися по витягнутих орбітах. В результаті одні їх поверхні виявляється негативно зарядженими, інші - позитивно. Таким чином виникає електричне поле в діелектриках, яке, відповідно, називають внутрішнім. Тобто на діелектрики одночасно впливають електричні поля (зовнішнє і внутрішнє), які при цьому протилежно спрямовані.
Результуюче електричне поле має напруженість, рівну різниці напруженостей більшого і меншого з полів. Треба відзначити, що напруженість поля в діелектрику, незалежно від його виду, завжди менше, ніж напруженість електричного зовнішнього поля, яке викликало його поляризацію.
Інтенсивність поляризації знаходиться в прямо пропорційній залежності від діелектричної проникності діелектрика. Чим вона менша, тим менш інтенсивно відбувається в діелектрику поляризація і тим сильніше в ньому електричне поле.
Заряди з`являються не тільки на поверхні, але і на кінцях діелектрика, але їх перехід при контакті з електродом неможливий, оскільки ізолятор притягається до електрода кулоновскими силами.
Діелектрики в електричному полі, якщо воно сильне і його напруженість можливо збільшувати, при певних значеннях напруженості почнуть пробиватися, тобто від атома почнуть відриватися електрони. Це призведе до процесу іонізації діелектриків, внаслідок чого вони стануть провідниками.
Величину напруженості зовнішнього поля, яка призводить до пробою діелектрика, називають її пробивної напруженістю. А відповідне максимальне напруження, при якому діелектрик пробивається - напругою пробою. Відомо ще одну назву граничного напруження - електрична міцність діелектрика.
Необхідно зауважити, що тільки діелектрики в електричному полі мають внутрішнє поле, якого в основному зникає, якщо знімається зовнішнє.
Діелектрична проникність Рівень поляризуемости речовини характеризується особливою величиною, яку називають діелектрична проникність. Розглянемо, що це за величина.Припустимо, що напруженість однорідного поля між двох заряджених пластин в порожнечі дорівнює Е ?. Тепер…
Потенціал електричного поля, зв'язок між напруженістю і потенціалом Розглянемо зв'язок напруженості і потенціалу в електричному полі. Припустимо, у нас є якесь позитивно заряджене тіло. Це тіло оточене електричним полем. Перенесемо в це поле позитивний заряд, при перенесенні якого буде відбуватися робота. Величина…
Провідники в електричному полі Різні тіла, як усім відомо, діляться на непроводнікі (діелектрики) і провідники по їх електричним властивостям. Однією з особливостей, яку мають провідники в електричному полі, є те, що коли заряди знаходяться в рівновазі на їх поверхні, всередині…
Реактивний опір - що це? Людина вже давно застосовує для своїх потреб електричну, хімічну, атомну енергію. Для технічного опису будь-який з них є набір понять, що дозволяють характеризувати їх суть. Наприклад, такі ознаки, як потужність, напруженість, щільність та ін.,…
Що таке ковалентний полярна зв'язок Ковалентний полярна зв'язок - це один з різновидів хімічного зв'язку між атомами речовини, завдяки якій формуються молекули. Якщо зі словом «зв'язок» проблем з розумінням не виникає, то терміни «ковалентная» і «полярна» непідготовленій людині…
Електростатичне поле і одиничний заряд У суспільстві існує стереотип, згідно з яким матерією може вважатися лише те, що не тільки реально існує, а й зримо. Це переконання вірно лише частково. Один з яскравих прикладів незримою матерії - електростатичне поле. Магнітні та електричні поля -…
Що таке електростатична індукція Повертаючись до школиПерш ніж відповісти на питання, що таке електростатична індукція, необхідно визначитися, що саме розуміється під терміном «провідник». Хоча ще на шкільних уроках фізики цьому присвячені цілі теми, людина, безпосередньо не…
Принцип суперпозиції електричних полів Основне завдання з розділу електростатики формулюється таким чином: по заданих розподілу у просторі та величиною електричних зарядів (Джерел поля) визначити значення вектора напруженості Е у всіх точках поля. Вирішення цього завдання можливе на…
Електричний струм у різних середовищах Одне з найважливіших визначень фізики свідчить, що електричний струм - це будь впорядкований рух частинок, що мають будь-якої заряд. З цього можна зробити висновок, що для того, щоб електричний струм з'явився, необхідна наявність в металі, рідини…
Напруженість поля: сутність та основні характеристики Електричне поле, згідно елементарним фізичним уявленням, є не що інше, як особливий вид матеріального середовища, що виникає навколо заряджених тіл і що впливає на організацію взаємодії між такими тілами з певною кінцевою швидкістю і в строго…
Електроємність конденсатора: сутність та основні характеристики І в промисловості, і в повсякденному житті нерідко потрібне створення великої кількості позитивних і негативних електричних зарядів. Зрозуміло, що за допомогою електризації тіл і електростатичного індукції це зробити неможливо. Виходить, потрібно…
Що таке атом і молекула? Кожен день ми користуємося якимись предметами: беремо їх в руки, здійснюємо над ними будь-які маніпуляції - перевертаємо, розглядаємо, зрештою, ламаємо. А ви ніколи не замислювалися про те, з чого складаються ці предмети? "Чого вже тут думати? З…
Що таке ЕРС джерела струму? Якщо замкнути між собою полюса зарядженого конденсатора, то під впливом електростатичного поля, накопиченого між його обкладками, у зовнішній ланцюга конденсатора в напрямку від позитивного полюса до негативного починається рух носіїв заряду -…