Бесконечно длинной заряженной нити
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой
r R r>R r R r>R 0

 

3.Связь между напряжением и напряженностью: .

Вещество в электрическом поле

Проводники. В проводниках электрические заряды могут свободно перемещаться под действием поля. Если проводниками являются жидкости и газы, то в них движутся как положительно, так и отрицательно заряженные частицы: положительные и отрицательный ионы и электроны. В металлах же, которые являются лучшими проводниками, чем жидкости и газ, проводимость обусловлена только движением электрически отрицательных частиц - электронов.

Жидкости и газы в обычном состоянии являются плохими проводниками электричества. Если же газ ионизировать, а в жидкости растворить какую-либо соль (такой проводящий раствор будет называться электролитом), то проводимость их увеличится. Электролиты - это вещества и системы, обладающие ионной проводимостью, т. е. ионные проводники. В растворе электролита происходит распад вещества на ионы. Наиболее широко распространены водные растворы электролитов.

Наличие в про­воднике свободных зарядов приводит к тому, что внутри проводника электростатического поля нет. Если бы напряженность электриче­ского поля была отлична от нуля, то поле приводило бы свободные заряды в упорядоченное движение, т. е. в проводнике существовал бы электрический ток. Утверждение об отсутствии электростатиче­ского поля внутри проводника справедливо как для заряженного проводника, так и для незаряженного, помещенного во внешнее элек­тростатическое поле.

Диэлектрики – это вещества, не способные проводить электрический ток.

Диэлектриком является любая среда (газ, жидкость или твердое тело), в которой длительное время может существовать электрическое поле. В диэлектриках отсутствуют свободные электрические заряды.

Существующие диэлектрики можно раз­бить на два вида: полярные и неполярные.

Неполярные - диэлектрики, состоящие из атомов или молекул, у которых центры распределения положительных и отрицательных зарядов совпадают.

Электрон движется в атоме с большой скоростью. Один оборот вокруг ядра он делает за очень малое время, порядка 10-9 с. Поэтому можно считать, что в среднем по времени центр распределения отрицательного заряда приходится на середину атома, т. е. совпадает с положительно заряженным ядром.

Полярные – диэлектрики, состоящие из таких молекул, у которых центры рас­пределения положительных и отрицательных зарядов не совпа­дают. Молекула поваренной соли NaCl имеет во внешней оболочке один валентный электрон, слабо связанный с атомом. У хлора семь валентных электронов. При образовании молекулы единственный валент­ный электрон натрия захватывается хлором.

Оба нейтральных атома превращаются в систему из двух ионов с зарядами противоположных знаков. Положительный и отрицательный заряды не распределены теперь симметрично по объему молекулы: центр распределения положительного заряда при­ходится на ион натрия, а отрицательного на ион хлора.

Элект­рический диполь содержит в себе отрицательный и положительный заряды. Эти Заряды называются связанными.

Поляризация диэлектриков - явление, связанное с ограниченным смещением связанных зарядов в диэлектрике или поворотом электрических диполей под воздействием внешнего электрического поля.

На диполь, помещенный в электрическое поле, действует механический момент, который поворачивает диполь и ориентирует его относительно силовых линий поля. Электрический момент диполя равен

, он составляет с вектором  угол .

Поляризация диэлектриков осуществляется только под воздействием внешнего электрического поля.

 

     
 


В результате внутри диэлектрика происходит ослабление электростатического поля  на величину , т. е. суммарное поле будет равно

.

Поляризованностью (вектором поляризации) называется мера поляризации диэлектрика равная отношению электрического дипольного момента малого объема диэлектрика к величине этого объема

,

где - электрический дипольный момент i-ой молекулы;

  n – общее число молекул в объеме .

Вектор  прямо пропорционален напряженности внешнего электрического поля и выражается формулой:

,

где - диэлектрическая восприимчивость (читается [хи]).


Дата: 2019-04-23, просмотров: 196.