Dielectricilor și conductori într-un câmp electric

Dielectricilor și conductori într-un câmp electric - tema articolului. Următoarele sunt procesele fizice care apar în interiorul și în exteriorul corpului. Sfătuiți să citiți comentarii cu privire la tema potențialului electric și de tensiune.

Electricitate și Magnetism

Energie electrică a fost cunoscut inca din cele mai vechi timpuri, dar alte informații, în plus față de recunoașterea existenței fenomenului nu conduce. Am aflat doar că frecarea statică este posibil să se obțină, iar cazul a stagnat. Este greu de spus că în mod public înainte, dar geologii cred că magnetismul este cunoscut de oamenii din secolul cel puțin V î.Hr.. Rezultatele indica faptul ca piesele magnetizate de rocă utilizate pentru necunoscut în Turcia modernă.

Este cunoscut faptul că sistematizarea datelor privind magnetismul a început mai devreme. Pionierul era acum cunoscut, datorită unui singur document, Peregrine. În 1269, el a scris un manuscris, pe care el a descris și date sistematizate pe magneți, a propus o metodă de orientare în spațiu de călătorie. Din latină „Peregrinus“, „Pilgrim“ - călător. Deja în prima proprietate magnet secol AD ​​este exploatat în mod activ de marinari chinezi. Pelerin disecat un număr de proprietăți:

1. Magnetul este întotdeauna situat în direcția de la nord la sud. Prin urmare, își găsește cei doi poli. Același nume respinge și atrage în sens opus.
2. În cazul în care pauza magnet în jumătate, rezultă din două piese complet separate având proprietățile complete ale originalului. Ia-pol individual, prin mijloace simple, nu va funcționa.

În ceea ce privește energia electrică, fizica da prioritate absolută pentru Gilbert. Acest om a creat un tratat, unde a colectat și sistematizat datele disponibile, o mulțime de experimente pe cont propriu. Gilbert, coincidență angajat în comparație cu magnetism și electricitate. Prin 1600 nimeni nu a crezut despre relația dintre materie și nu avea nimic de dovedit. Gilbert a constatat că energia electrică - în înțelegerea lui - este considerată o substanță slabă: taxa este ușor de spălat cu apă, cernut și caracterizate printr-o mică forță de interacțiune. Pentru teorie și generațiile viitoare a făcut o observație importantă:

• magnetic mingii din minereu - Gilbert l-au numit Terrell - se comportă ca un teren cu sensul de acțiune asupra busolei.
• interacțiune electrică dreaptă propagates. În consecință, Gilbert a fost primul care a caracterizat corect liniile de câmp.

A fost nevoie de două secole pentru omenire, pentru a găsi un efect similar în cablul cu curent. Cele de mai sus conduce la concluzia că au fost îngreunate studiile, în plus față de Inchiziție, lipsa de generator de electricitate - nu este nimic de a efectua experimente. Frecați chihlimbar de păr plictisitoare și ineficientă. Hilbert ilustrare (a se vedea. Fig.) A determinat cercetatorii pentru a studia structura liniilor de forță în ajutorul viitor pentru a explica comportamentul dielectricilor și conductori într-un câmp magnetic.

Gilbert este creditat cu prima sistematizare a materialelor. El a fost în căutarea pentru o substanță care prezintă capacitatea de a electrificare a fost liste diferite. În ultima clasă a primit cele mai multe metale, primul - dielectricilor. Astăzi, ea a constatat că taxa statică este posibil de a distribui practic orice organism. Dar frecare proprietăți neobișnuite dielectrici dobândi avantajos. Astfel, Gilbert materiale sistematizat întâi, deși la momentul respectiv în anul 1600 a fost în măsură să dea explicații satisfăcătoare.

Se crede că primul generator electrostatic inventat de Otto von Guericke. Sulf filare axa mingii feroviare frecat cu palmele observarea descărcări electrice scânteie. GERICKE găsit redistribuire a electricității statice pe suprafețele diferitelor organisme. Bazat pe generatorul stabilit a început să experimenteze, la mijlocul secolului XVIII materiale au fost împărțite în clase (conductoare și izolatoare), precum și semnul taxei de frecare rezultată. A existat o rășinos (negativ) și sticlă de energie electrică (pozitivă).

Mai multe experimente activate utilizând balanța de torsiune (pe un fir subțire) pentru a stabili legea de atracție și repulsie între taxele. Ea a făcut Charles Coulomb. El a descris pentru a cuantifica forța de interacțiune, a confirmat ipoteza liniarității liniilor Hilbert de forță a sarcinilor electrice. A fost nevoie de aproape două secole. Legea lui Coulomb a permis oamenilor de stiinta pentru a da prima explicație cu privire la comportamentul dielectricilor și conductori într-un câmp electric. Chiar și atunci prezintă un dispozitiv curios capabil de surpriză și un sceptic ...

Elektroforus

În cazul în care comportamentul dielectricilor într-un câmp electric pentru o lungă perioadă de timp a rămas neexplorat din cauza Metale Volta a aflat mai multe despre energia electrică și mai târziu a fost capabil de a inventa celebra sursa galvanică putere. Vorbim despre elektroforuse. Aparatul nu este foarte bine cunoscut în Rusia, a stârnit mintea cercetătorii occidentali, acum servește ca un element indispensabil al activităților elevilor. Aparatul este acum arată (și să dovedească), ambii conductori se comportă într-un câmp electric.

Elektroforus - Generator static cu resetare manuală, imprimare de metal dimensiunea solidă, cel mai bun mod de a demonstra electricitatea statică. Imaginați-vă că substratul rotund de lemn lipite din cauciuc foaie subțire. Volta a spus că o bucată groasă prezintă proprietăți inferioare. Dar el nu a putut explica motivul. În cele mai vechi timpuri oamenii nu știu că izolatorii au capacitatea de a stoca energie a câmpului electric în structura internă. Principiul este acum utilizat în majoritatea condensatoarelor.

O bucată subțire de energie câmp mai puțin absorbit și mai lăsat pe suprafață sub formă de încărcare. Frecare a adus rapid până la standard. Acest fapt a subliniat Volta. Necesar freca anvelope. Volta a făcut această bună bucată de lână timp de câteva minute.

Discul subțire de metal design-ul final accident vascular cerebral servit acoperind complet din cauciuc. Grosimea este ales mai puțin faptul că proprietățile conductorului în câmpul electric apărut mai luminos. Ce sa întâmplat în elektroforuse:

1. Operator frecat de cauciuc la formarea unei taxe statice de electroni dens.
2. Am curățat lână și a scăzut în partea de sus a discului metalic.
3. Conductor electrificate influență. Deoarece rugozitatea suprafeței punctelor de contact exercitate puțin, discul de jos este încărcat pozitiv. Acest lucru este cauzat de fluxul de electroni ejectate câmpului superior (vezi. de mai jos).
4. Apoi, operatorul de împământare pe scurt partea superioară a discului o atingere ușoară și rupe suprafața.
5. Pe partea de jos a „imprimare“ de metal statică a rămas liberă sarcină pozitivă.

Experiența a fost repetată de zeci de ori. Martorii spun despre sutele, și Volta a spus că „greu pentru a scăpa de cauciuc de fluid“ si sa oferit sa o fac lumina soarelui, flacara unei lumanari, și alte instrumente puternice. Pentru a înțelege cum funcționează elektroforus, trebuie să aibă o înțelegere a comportamentului unui conductor într-un câmp electric.

conductor Comportament într-un câmp electric

Divizia de conductori, semiconductori și izolatori condiționale. Nu gradație clar limita este realizată de substanțe specifice de conductivitate. Conductorii bine conductoare, dielectrice, practic, lipsit de calitate a spus.

Să considerăm cazul unui câmp uniform cu linii drepte și reciproc paralele de forță, la fel ca în majoritatea manualelor de fizică. Plasat într-un câmp de metal constant începe să fie încărcat cu electricitate statică așa cum este descris mai sus. Semnificație: linii de tensiune merge în direcția în care doriți să mutați o sarcină pozitivă - așa că a decis să Franklin. Dar electronii sunt negative, înoată împotriva curentului.

Ca rezultat, modelul de conductor din câmpul sursă acumulează purtători în exces cu semn negativ. Un capăt metalic opus pozitiv. Procesul este după cum urmează:

1. Câmpul pătrunde metalul.
2. Explorer este plin de purtatori de sarcina se deplasează de-a lungul liniilor de câmp.
3. procesul de redistribuție merge până pe orbite proprii câmp de electroni și atomi liberi echilibrează impactul extern.
4. În acest sens constant câmp electric este epuizat.

Ce se întâmplă în cazul în care intensitatea câmpului nu este constantă în timp? Să presupunem că, pe suprafața undei electromagnetice incidente, determinând mișcarea alternativă a electronilor în ambele direcții, provocând un răspuns undelor electromagnetice. Deci, conductorul are o ecranare proprietăți. Afectează doar jumătate din ea se dovedește în teoria dinamicii de propagare. Pentru a deveni un efect complet de ecranare, este necesar la sol de metal. Ceea ce se face în practică.

Comportamentul dielectrică într-un câmp electric

Teoria Coherent despre comportamentul dielectricilor într-un câmp electric astăzi nu. Fizicienii explica ce se întâmplă astfel: în substanțele groase sunt prezente dipoli formate prin structura complexă a polimerului sau amorf. structuri de mărime se află în domeniul nanotehnologiei. Molecule posedă proprietăți elastice, pătrunzând în interiorul câmpului le direcționează în mod corespunzător. Partea pozitivă este deplasată de-a lungul direcției câmpului, și negativ - împotriva.

Câmpul dielectric este capabil de a stoca energie. Este folosit în condensatoare. Se arată că capacitatea lor este crescută în numărul de ori egal cu permitivitatea materialului plasat între electrozii (aer și valoarea vid este 1). Vom descrie ceea ce se întâmplă:

1. Condensatorul este capabil de a percepe doar până la nivelul tensiunii aplicate.
2. Între plăcile creează un câmp. Nivelul său de intensitate se calculează prin diferența de potențiale electrice.
3. Câmpul acționează asupra izolator. Dipoli interior începe să fie ghidate, astfel încât să slăbiți ușor câmpul de tensiune.
4. Ca urmare, tensiunea la bornele plăcilor este redusă, procesul de încărcare este repornit, până la limita determinată de tipul de dielectric. Este vorba despre permeabilitatea substanței.

Dielectrici în stare liberă și-au exprimat taxa, acest efect se numește polarizare - crearea câmpului. Rotația dipolilor este considerat a fi un mecanism care se manifestă sub influența externă. În al doilea rând, taxele de bază, în plus față încep să ne îndepărtăm. Dipol întins. forțele elastice să contribuie la domeniul de stocare a energiei de dielectric.

taxa statică pe materialul nu poate fi aplicată o influență. Acestea sunt bine electrificate prin frecare și atingere. Ce inginerii sunt conștienți de afaceri cu petrol. Massa ia efort pentru a preveni electrizarea combustibilului, rezultând într-o situație explozivă. Aceasta este facilitată prin faptul că taxa tinde să rămână pe suprafața substanței. Și piepteni speciale efectuate cu ușurință de neutralizare. Ele dau la calea debitului de ulei și se îndepărtează pe supraîncărcări cu legare la pământ.