静电场中的导体。导体、半导体、电介质

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静电场中的导体。导体、半导体、电介质
静电场中的导体。导体、半导体、电介质
Anonim

在电场作用下,具有带电荷的自由粒子在体内有序移动的物质称为静电场中的导体。粒子的电荷称为自由电荷。另一方面,电介质没有它们。导体和电介质具有不同的性质和特性。

静电场中的导体
静电场中的导体

探索者

在静电场中,导体是金属、碱性、酸性和盐溶液,以及电离气体。金属中自由电荷的载体是自由电子。

当进入均匀电场时,金属是不带电荷的导体,运动将以与场电压矢量相反的方向开始。电子在一侧积累,会产生负电荷,而在另一侧,电子数量不足会导致出现过多的正电荷。事实证明,电荷是分开的。在以下因素的影响下会产生未得到补偿的不同费用外场。因此,它们被感应,静电场中的导体保持不带电。

导体和电介质
导体和电介质

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电化,当电荷在身体各部分之间重新分布时,称为静电感应。未补偿的电荷形成它们的身体,内部和外部的张力彼此相反。在导体的相对部分划分然后累积,内部场的强度增加。结果,它变为零。然后费用余额。

在这种情况下,整个未补偿的费用都在外面。这一事实用于获得静电保护,保护设备免受场的影响。它们被放置在网格或接地的金属外壳中。

电介质

在标准条件下(即温度既不太高也不太低)没有自由电荷的物质称为电介质。在这种情况下,粒子不能在身体周围移动,只会稍微移位。所以这里连接了电费

静电场强度
静电场强度

电介质根据分子结构分为几组。第一组电介质分子是不对称的。这些包括普通水、硝基苯和酒精。它们的正负电荷不匹配。它们充当电偶极子。这种分子被认为是极性的。他们的电动力矩等于最终在所有不同条件下的价值。

第二组由电介质组成,其中分子具有对称结构。这些是石蜡、氧气、氮气。正电荷和负电荷具有相似的含义。如果没有外部电场,那么也没有电矩。这些是非极性分子。

外场分子中的相反电荷使指向不同方向的中心移位。它们变成偶极子并得到另一个电时刻。

第三组电介质具有离子晶体结构。

我想知道偶极子在外部均匀场中的表现如何(毕竟它是由非极性和极性电介质组成的分子)。

任何偶极电荷都被赋予了一个力,每个偶极子具有相同的模量,但方向不同(相反)。形成具有旋转力矩的两个力,在其影响下,偶极子倾向于以矢量方向一致的方式转动。结果,他得到了外场的方向。

在非极性电介质中没有外电场。因此,分子没有电力矩。在极性电介质中,热运动完全无序地发生。正因为如此,电矩有不同的方向,它们的矢量和为零。即电介质没有电力矩。

均匀电场中的电介质

让我们将电介质放置在均匀的电场中。我们已经知道偶极子是极性分子和非极性分子。根据外部场定向的电介质。它们的向量是有序的。则矢量之和不为零,电介质具有电矩。里面有正负电荷,相互补偿,相互靠近。因此,电介质不接收电荷。

电流导体
电流导体

相对表面具有相等的未补偿极化电荷,即电介质被极化。

如果将离子电介质置于电场中,则其中的离子晶体晶格会发生轻微偏移。结果,离子型电介质会受到电力矩。

极化电荷形成自己的电场,与外部电场方向相反。因此,由电介质中的电荷形成的静电场的强度小于真空中的强度。

探索者

随着指挥家的发展,会出现不同的画面。如果将电流导体引入静电场,则会在其中产生短期电流,因为作用在自由电荷上的电力将有助于运动的发生。但是大家也都知道热力学不可逆定律,封闭系统中的任何宏观过程和运动都必须最终结束,系统才会平衡。

金属导体
金属导体

静电场中的导体是由金属制成的物体,电子开始逆着力线移动,将开始在左侧累积。右边的导体将失去电子并获得正电荷。当电荷分离时,它将获得其电场。这叫做静电感应。

在导体内部,静电场强为零,从对面移动很容易证明。

充电行为特征

导体的电荷积聚在表面。此外,它的分布方式使得电荷密度与表面的曲率有关。这里会比其他地方多。

导体和半导体在角点、边缘和圆角处的曲率最大。电荷密度也很高。随着它的增加,附近的紧张局势也在增加。因此,这里产生了一个强电场。出现电晕电荷,导致电荷从导体中流出。

如果我们考虑一个静电场中的导体,从该导体中去除内部部分,就会发现一个空腔。什么都不会改变,因为这个领域没有,也不会是。毕竟空腔里是不存在的。

导体和半导体
导体和半导体

结论

我们研究了导体和电介质。现在您可以了解它们在相似条件下的品质表现的差异和特征。因此,在均匀电场中,它们的行为完全不同。

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