المادة التي تحتوي على جزيئات حرة مع شحنة تتحرك عبر الجسم بطريقة منظمة بسبب المجال الكهربائي المؤثر تسمى موصل في مجال إلكتروستاتيكي. وتسمى شحنات الجسيمات بالمجان. العوازل ، من ناحية أخرى ، لا تحتوي عليها. الموصلات والعوازل الكهربائية لها طبيعة وخصائص مختلفة.
مستكشف
في مجال الكهرباء الساكنة ، الموصلات عبارة عن معادن ومحاليل قلوية وحمضية ومالحة ، بالإضافة إلى الغازات المتأينة. ناقلات الشحنات المجانية في المعادن هي إلكترونات حرة.
عند الدخول في مجال كهربائي موحد ، حيث تكون المعادن موصلات بدون شحنة ، ستبدأ الحركة في الاتجاه المعاكس لمتجه جهد المجال. تتراكم الإلكترونات على جانب واحد ، وتنتج شحنة سالبة ، وعلى الجانب الآخر ، ستؤدي الكمية غير الكافية منها إلى ظهور شحنة موجبة زائدة. اتضح أن التهم منفصلة. تنشأ رسوم مختلفة غير معوضة تحت تأثيرالمجال الخارجي. وبالتالي ، يتم تحريضها ، ويبقى الموصل في المجال الكهروستاتيكي بدون شحنة.
رسوم غير مدفوعة
الكهربة ، عند إعادة توزيع الشحنات بين أجزاء الجسم ، تسمى الحث الكهروستاتيكي. تشكل الشحنات الكهربائية غير المعوضة أجسامهم ، والتوترات الداخلية والخارجية معاكسة لبعضها البعض. عند الفصل ثم التراكم على الأجزاء المتقابلة من الموصل ، تزداد شدة المجال الداخلي. نتيجة لذلك ، يصبح صفرًا. ثم رصيد الشحنات
في هذه الحالة ، تكون الرسوم غير المدفوعة بالكامل في الخارج. تستخدم هذه الحقيقة للحصول على الحماية الكهروستاتيكية التي تحمي الأجهزة من تأثير المجالات. يتم وضعها في شبكات أو حالات معدنية مؤرضة.
عوازل
المواد التي لا تحتوي على شحنات كهربائية مجانية في ظل الظروف القياسية (أي عندما لا تكون درجة الحرارة مرتفعة جدًا ولا منخفضة جدًا) تسمى المواد العازلة. لا يمكن للجسيمات في هذه الحالة أن تتحرك في جميع أنحاء الجسم ويتم إزاحتها قليلاً فقط. لذلك يتم توصيل الشحنات الكهربائية هنا.
تنقسم العوازل إلى مجموعات حسب التركيب الجزيئي. جزيئات المواد العازلة للمجموعة الأولى غير متماثلة. وتشمل هذه المياه العادية والنيتروبنزين والكحول. شحنتهم الإيجابية والسلبية غير متطابقة. هم بمثابة ثنائيات أقطاب كهربائية. تعتبر هذه الجزيئات قطبية. عزمهم الكهربائي يساوي النهائيقيمة تحت كل الظروف المختلفة.
المجموعة الثانية تتكون من عوازل كهربائية ، حيث الجزيئات لها هيكل متماثل. هذه هي البارافين والأكسجين والنيتروجين. الرسوم الإيجابية والسلبية لها نفس المعنى. إذا لم يكن هناك مجال كهربائي خارجي ، فلا توجد لحظة كهربائية أيضًا. هذه جزيئات غير قطبية.
الشحنات المعاكسة في الجزيئات في مجال خارجي أدت إلى إزاحة المراكز الموجهة في اتجاهات مختلفة. يتحولون إلى ثنائيات أقطاب ويحصلون على لحظة كهربائية أخرى.
عوازل المجموعة الثالثة لها بنية بلورية من الأيونات.
أتساءل كيف يتصرف ثنائي القطب في حقل موحد خارجي (بعد كل شيء ، إنه جزيء يتكون من عوازل غير قطبية وقطبية).
أي شحنة ثنائية القطب لها قوة ، لكل منها نفس المعامل ، ولكن اتجاه مختلف (عكس). تتشكل قوتان لهما لحظة دوران ، تحت تأثيرهما يميل ثنائي القطب إلى الدوران بطريقة يتطابق فيها اتجاه المتجهات. نتيجة لذلك ، يحصل على اتجاه المجال الخارجي.
لا يوجد مجال كهربائي خارجي في عازل غير قطبي. لذلك ، الجزيئات خالية من اللحظات الكهربائية. في العازل القطبي ، تحدث الحركة الحرارية في حالة اضطراب كامل. لهذا السبب ، يكون للعزم الكهربائية اتجاه مختلف ، ومجموع المتجه هو صفر. أي أن العازل الكهربائي ليس له لحظة كهربائية.
عازل في مجال كهربائي موحد
لنضع عازلًا في مجال كهربائي موحد. نحن نعلم بالفعل أن ثنائيات القطب هي جزيئات قطبية وغير قطبية.العوازل التي يتم توجيهها حسب المجال الخارجي. نواقلهم مرتبة. إذن ، مجموع المتجهات ليس صفرًا ، ويكون للعازل عزم كهربائي. يوجد بداخلها شحنات موجبة وسالبة ، يتم تعويضها بشكل متبادل وتكون قريبة من بعضها البعض. لذلك ، لا يتلقى العازل شحنة.
الأسطح المقابلة لها رسوم استقطاب غير معوّضة متساوية ، أي أن العازل مستقطب.
إذا أخذت عازلًا أيونيًا ووضعته في مجال كهربائي ، فإن شبكة بلورات الأيونات فيه ستتحول قليلاً. نتيجة لذلك ، سيتلقى العازل الكهربائي من النوع الأيوني لحظة كهربائية.
تشكل الشحنات المستقطبة مجالها الكهربائي الخاص ، والذي له اتجاه معاكس للاتجاه الخارجي. لذلك ، فإن شدة المجال الكهروستاتيكي ، الذي يتكون من الشحنات الموضوعة في عازل ، تكون أقل مما هي عليه في الفراغ.
مستكشف
سيتم تطوير صورة مختلفة مع الموصلات. إذا تم إدخال موصلات التيار الكهربائي في مجال إلكتروستاتيكي ، فسيظهر تيار قصير المدى فيه ، لأن القوى الكهربائية التي تعمل على الشحنات الحرة ستساهم في حدوث الحركة. لكن الجميع يعرف أيضًا قانون اللارجعة الديناميكية الحرارية ، عندما يجب أن تنتهي أي عملية كبيرة في نظام وحركة مغلقة في النهاية ، وسيتوازن النظام.
الموصل في مجال إلكتروستاتيكي هو جسم مصنوع من المعدن ، حيث تبدأ الإلكترونات في التحرك عكس خطوط القوة وسيبدأ في التراكم على اليسار. يفقد الموصل الموجود على اليمين الإلكترونات ويكتسب شحنة موجبة. عندما يتم فصل الشحنات ، فإنها ستكتسب مجالها الكهربائي. وهذا ما يسمى بالحث الكهروستاتيكي.
داخل الموصل ، تكون شدة المجال الكهروستاتيكي صفرًا ، ومن السهل إثبات ذلك بالانتقال من العكس.
ميزات سلوك الشحن
تتراكم شحنة الموصل على السطح. بالإضافة إلى ذلك ، يتم توزيعها بطريقة يتم فيها توجيه كثافة الشحنة إلى انحناء السطح. هنا سيكون أكثر من أي مكان آخر.
الموصلات وأشباه الموصلات لها انحناء أكبر عند نقاط الزاوية والحواف والدورات. هناك أيضًا كثافة شحنة عالية. إلى جانب زيادة التوتر ، يزداد التوتر أيضًا في مكان قريب. لذلك ، يتم إنشاء مجال كهربائي قوي هنا. تظهر شحنة هالة ، مما يتسبب في تدفق الشحنات من الموصل.
إذا أخذنا في الاعتبار وجود موصل في مجال إلكتروستاتيكي ، يتم إزالة الجزء الداخلي منه ، فسيتم العثور على تجويف. لن يتغير شيء من هذا ، لأن المجال لم يكن ولن يكون كذلك. بعد كل شيء غائب في التجويف بحكم التعريف.
الخلاصة
نظرنا في الموصلات والعوازل. الآن يمكنك فهم اختلافاتهم وخصائص مظاهر الصفات في ظروف مماثلة. لذلك ، في مجال كهربائي موحد ، يتصرفون بشكل مختلف تمامًا.
