Dielektryki i przewody w polu elektrycznym

Dielektryki i przewody w polu elektrycznym - tematem artykułu. Poniżej przedstawione są procesy fizyczne występujące wewnątrz i na zewnątrz ciała. Zaleca się, aby przeczytać opinie na temat potencjału elektrycznego i napięcia.

Elektryczność i magnetyzm

Energia elektryczna jest znana od czasów starożytnych, ale inne informacje oprócz uznania istnienia tego zjawiska nie prowadzi. Uczyliśmy się tylko, że tarcie statyczne jest możliwe do uzyskania, a sprawa utknęły w martwym punkcie. Trudno jest powiedzieć, że publicznie przed, ale geolodzy uważają, że magnetyzm jest znany ludziom od co najmniej V wieku pne. Wyniki wskazują, że namagnesowane kawałki skały wykorzystywane do nieznanych we współczesnej Turcji.

Wiadomym jest, że systematyzacja danych na temat magnetyzmu rozpoczęła się wcześniej. Pionierem był już znany, dzięki pojedynczym dokumencie, Peregrine. W 1269 roku napisał manuskrypt, który opisał i usystematyzowane dane na magnesy, zaproponował metodę orientacji w podróży kosmicznych. Od łacińskiego „Peregrinus”, „Pielgrzym” - podróżny. Już w pierwszym wieku ne własności magnesu jest aktywnie wykorzystywany przez chińskich marynarzy. Peregrine rozcięta szereg właściwości:

1. Magnes znajduje się zawsze w kierunku z północy na południe. Dlatego wyszukuje dwa bieguny. Ta sama nazwa odpychają i przyciągają przeciwnie.
2. Jeżeli przerwa magnes na pół, skutkuje dwoma całkowicie oddzielnym kawałku mając pełne właściwości oryginału. Uzyskaj słup indywidualnie za pomocą prostych środków nie będzie działać.

W odniesieniu do energii elektrycznej, fizyka nadać najwyższy priorytet Gilbert. Ten człowiek stworzył traktat, gdzie zbierane i usystematyzowany dostępne dane, dużo eksperymentować na własną rękę. Gilbert, przypadkowo zaangażowany w porównaniu z magnetyzmu i elektryczności. Przez 1600 nikt nie myślał o związku materii i nie miał nic do udowodnienia. Gilbert stwierdzono, że prąd - jego zrozumienia - uważa się słaby Substancja: wsad łatwo wypłukiwane wodą, przesiewa się i charakteryzuje za pomocą małej siły oddziaływania. Dla teorii i przyszłych pokoleń dokonała ważną obserwację:

• Piłka magnetyczny z rudy - Gilbert nazwał go Terrell - zachowuje się jak ziemię z poczuciem działania na kompas.
• Interakcja elektryczne rozchodzi się prosto. W związku z tym, Gilbert pierwszy prawidłowo charakteryzuje linii pola.

Zajęło dwa wieki ludzkości, aby znaleźć podobny efekt w drucie z prądu. Powyższe prowadzi do wniosku, że badania były utrudnione, oprócz Inkwizycji, braku generatora energii elektrycznej - nie ma nic do przeprowadzania eksperymentów. Rub bursztynowe włosy uciążliwe i nieefektywne. Hilbert ilustracji (zob. Rys.) Skłoniły badaczy do badania struktury linii siły w przyszłości przyczynić się do wyjaśnienia zachowania dielektryków i przewodów w polu magnetycznym.

Gilbert jest uznawany za pierwszego systematyzacji materiałów. Szukał substancji wykazujące zdolność do elektryfikacji różnych list. W ostatniej klasie dostał większość metali, Pierwszy - dielektryki. Dziś okazało się, że ładunek statyczny jest możliwy do dystrybucji praktycznie każdy organizm. Jednak tarcie nabyć niezwykłe właściwości korzystnie dielektryków. Tak więc, Gilbert pierwszy usystematyzowane materiałów, ale w tym czasie, w 1600 roku była w stanie dać zadowalające wyjaśnień.

Uważa się, że pierwszy generator elektrostatyczny wynalazł Otto von Guericke. Siarki przędzenia osi szyn kulki pocierana dłoni obserwacji zapłonową wyładowania elektrycznego. Gericke znaleźć redystrybucję elektryczności statycznej na powierzchni różnych ciał. Na podstawie ustalonego generator zaczął eksperymentować, do połowy XVIII materiały zostały podzielone na zajęciach (przewodów i izolatorów) i znaku ładunku uzyskanego tarcia. Było żywiczny (ujemna) i szkła (dodatnia) energii elektrycznej.

Dalsze eksperymenty włączyć za pomocą równowagi skrętnej (na cienkiej nici), aby ustanowić prawo przyciągania i odpychania pomiędzy ładunkami. Wykonana Charlesa Coulomba. Opisał oszacować siłę oddziaływania, potwierdziło założenie liniowości Hilberta linii sił ładunków elektrycznych. Zajęło to prawie dwa wieki. Prawo Coulomba pozwoliło naukowcom dać pierwsze wyjaśnienie zachowania dielektryków i przewodów w polu elektrycznym. Nawet wtedy prezentuje urządzenie ciekawy zdolny zaskoczenia i sceptyka ...

Elektroforus

Jeśli zachowanie dielektryka w polu elektrycznym przez długi czas pozostawały nieodkryte powodu Metale Volta dowiedział się więcej o energii elektrycznej, a później był w stanie wymyślić słynne źródła galwaniczną moc. Mówimy o elektroforuse. Urządzenie nie jest bardzo dobrze znany w Rosji, podburzyli umysły zachodnich uczonych, obecnie służy jako niezbędny element działań uczniów. Urządzenie jest teraz pokazać (i udowodnić), oba przewody zachowują się w polu elektrycznym.

Elektroforus - statyczna generator z ręcznym resetem, drukowania metalu stałym rozmiarze, najlepszym sposobem wykazania elektryczności statycznej. Wyobraźmy sobie, że runda podłoże z drewna klejonego najcieńszy arkusz gumy. Volta, że ​​gruby kawałek wykazuje właściwości gorsze. Ale nie mógł wyjaśnić przyczynę. W dawnych czasach ludzie nie wiedzą, że izolatory mają zdolność do przechowywania energii pola elektrycznego w strukturze wewnętrznej. Zasada jest obecnie używany w większości kondensatorów.

Cienki kawałek mniej energii pola wchłaniane bardziej pozostają na powierzchni w postaci kredytu. Tarcie szybko doprowadzono do normy. Fakt ten zauważył Volta. Wymagane RUB opon. Volta zrobił to dobry kawałek wełny przez kilka minut.

Ostateczny projekt udar służył cienki dysk metalowy całkowicie obejmujące gumę. Grubość jest wybrana mniejsza niż właściwości przewodu w polu elektrycznym pojawił się jaśniejszy. Co się stało w elektroforuse:

1. Operator wcierać gumy do powstawania gęstej elektronów ładunku statycznego.
2. Czyściłem wełnę i spadł na górze tarczy metalowej.
3. Dyrygent zelektryfikowana wpływ. Ze względu na chropowatość powierzchni punkty stykowe wywierane trochę dolna płyta jest naładowana dodatnio. Jest to spowodowane odpływem elektronów wysunięty obszar górny (zob. poniżej).
4. Następnie operator krótko uziemienia górną część płyty lekkie naciśnięcie i przerwać powierzchnię.
5. Na dolnej stronie „drukowanie” metal statycznej pozostaje wolny ładunek dodatni.

Doświadczenie powtarzano dziesiątki razy. Świadkowie mówią o setkach, a Volta powiedział, że „trudno pozbyć się gumy płynu” i zaproponował, aby zrobić to światło słoneczne, płomień świecy, i innych zaawansowanych narzędzi. Aby zrozumieć, jak to działa elektroforus, trzeba mieć zrozumienie zachowania przewodnika w polu elektrycznym.

dyrygent zachowanie w polu elektrycznym

Dzielenie przez przewodników, półprzewodników i izolatorów warunkowych. Brak wyraźnej granicy stopniowanie przeprowadza przewodności substancji. Żyły dobrze przewodzący, dielektryka praktycznie pozbawione wspomnianej jakości.

Rozważmy przypadek jednorodnego pola z prostych i równoległych do siebie linii siły, tak jak w większości podręczniki fizyki. Umieszczone w stałym polu metalu zaczyna być pobierana z elektryczności statycznej, jak opisano powyżej. Znaczenie: linie napięcia iść w kierunku, który chcesz przenieść ładunek dodatni - tak postanowił Franklin. Ale elektrony są ujemne, płynąć pod prąd.

W rezultacie, wzór dyrygent z pola źródłowego gromadzi się nadmiar przewoźników ze znakiem ujemnym. Koniec metalowej naprzeciw pozytywne. Proces przebiega następująco:

1. Pole penetruje metal.
2. Explorer jest pełen wolnych nośników ładunków poruszających się wzdłuż linii pola.
3. Proces trwa do redystrybucji odpowiednie orbity elektronów pola i wolne atomy równoważy wpływ zewnętrznego.
4. W tym stałym polu elektrycznym efekt jest wyczerpany.

Co się stanie, jeżeli natężenie pola nie jest stała w czasie? Powiedzmy, na powierzchni padającej fali elektromagnetycznej, powodując przemienny ruch elektronów w obu kierunkach, powodując reakcji falę elektromagnetyczną. Tak, dyrygent posiada właściwości ekranowania. Wpływać na pół tylko zostanie udowodnione w teorii dynamiki propagacji. Aby stać się kompletną efekt ekranowania, wymagane jest do masy metalu. Co się robi w praktyce.

Zachowanie dielektryka w polu elektrycznym

Spójna teoria o zachowaniu dielektryków w polu elektrycznym dzisiaj nie. Fizyków wyjaśnić, co dzieje się w następujący sposób: w gęstych substancji są obecne dipole utworzone przez złożoną strukturę polimeru lub bezpostaciowe. Struktury wielkość leży w dziedzinie nanotechnologii. Cząsteczki mają właściwości sprężyste, przenikając do środka pola kieruje je odpowiednio. Dodatni element jest przemieszczany wzdłuż kierunku pola i ujemnego - przeciw.

Pole dielektryk jest w stanie przechowywać energię. Jest on stosowany w kondensatorach. Wykazano, że ich przepustowość zwiększa się w szeregu zawsze równa przenikalności materiału umieszczone pomiędzy elektrodami (powietrza i wartość podciśnienia wynosi 1). Opiszemy, co się dzieje:

1. Kondensator jest w stanie ładować tylko do poziomu przyłożonego napięcia.
2. Pomiędzy płytami tworzy pole. Jej poziom intensywności jest obliczana poprzez różnicę potencjałów elektrycznych.
3. Pole działa na izolatorze. Dipole wewnątrz zaczynają być prowadzone w taki sposób, aby z łatwością odkręcić pola naprężeń.
4. W wyniku tego, napięcie na płytkach redukuje proces ładowania jest wznowiona, aż graniczna zależy od rodzaju dielektryka. Mówimy o przepuszczalności substancji.

Dielektryki w stanie wolnym wyraziły ładunek, efekt ten nazywany jest polaryzacja - stworzenie pola. Obrót dipoli jest uważany za mechanizmem przejawia się pod wpływem czynników zewnętrznych. Po drugie, podstawowe opłaty oprócz zaczynają rozejścia. Dipol rozciągnięte. Siły sprężyste zrobić wkład w dziedzinie magazynowania energii dielektryka.

Statyczny ładunek na materiale nie mogą być stosowane wpływu. Są dobrze zelektryfikowana przez tarcie i dotyk. Co inżynierowie wiedzą o branży naftowej. Massa wymaga wysiłku, aby zapobiec elektryfikacji paliwa, powodując wybuchowej sytuacji. Jest to ułatwione, że wsad ma tendencję do pozostawania na powierzchni substancji. Oraz specjalne grzebienie łatwo przeprowadzić neutralizację. Dają się do ścieżki przepływu oleju jest usuwana z przeładowaniem uziemienia.