Una substància que té partícules lliures amb una càrrega que es mou pel cos de manera ordenada a causa del camp elèctric actuant s'anomena conductor en un camp electrostàtic. I les càrregues de les partícules s'anomenen lliures. Els dielèctrics, en canvi, no en tenen. Els conductors i els dielèctrics tenen naturalesa i propietats diferents.
Explorador
En un camp electrostàtic, els conductors són metalls, solucions alcalines, àcides i salines, així com gasos ionitzats. Els portadors de càrregues lliures en metalls són electrons lliures.
En entrar en un camp elèctric uniforme, on els metalls són conductors sense càrrega, el moviment començarà en la direcció oposada al vector de voltatge de camp. Acumulant-se per un costat, els electrons crearan una càrrega negativa i, per l' altre costat, una quantitat insuficient d'ells farà que aparegui un excés de càrrega positiva. Resulta que els càrrecs estan separats. Els diferents càrrecs no compensats sorgeixen sota la influència decamp extern. Així, s'indueixen i el conductor del camp electrostàtic roman sense càrrega.
Càrrecs no compensats
L'electrificació, quan les càrregues es redistribueixen entre parts del cos, s'anomena inducció electrostàtica. Les càrregues elèctriques no compensades formen el seu cos, les tensions internes i externes són oposades entre si. Separant i acumulant-se en parts oposades del conductor, la intensitat del camp intern augmenta. Com a resultat, esdevé zero. A continuació, el saldo de càrrecs.
En aquest cas, tot el càrrec no compensat es troba fora. Aquest fet s'utilitza per obtenir una protecció electrostàtica que protegeix els dispositius de la influència dels camps. Es col·loquen en reixetes o caixes metàl·liques posades a terra.
Dielèctrics
Les substàncies sense càrregues elèctriques lliures en condicions estàndard (és a dir, quan la temperatura no és ni massa alta ni massa baixa) s'anomenen dielèctrics. En aquest cas, les partícules no es poden moure pel cos i només es desplacen lleugerament. Per tant, les càrregues elèctriques estan connectades aquí.
Els dielèctrics es divideixen en grups segons l'estructura molecular. Les molècules de dielèctrics del primer grup són asimètriques. Aquests inclouen aigua normal, nitrobenzè i alcohol. Les seves càrregues positives i negatives no coincideixen. Actuen com a dipols elèctrics. Aquestes molècules es consideren polars. El seu moment elèctric és igual al finalvalor en totes les condicions diferents.
El segon grup està format per dielèctrics, en què les molècules tenen una estructura simètrica. Aquests són parafina, oxigen, nitrogen. Les càrregues positives i negatives tenen un significat similar. Si no hi ha camp elèctric extern, tampoc no hi ha moment elèctric. Aquestes són molècules no polars.
Les càrregues oposades de les molècules d'un camp extern tenen centres desplaçats dirigits en diferents direccions. Es converteixen en dipols i obtenen un altre moment elèctric.
Els dielèctrics del tercer grup tenen una estructura cristal·lina d'ions.
Em pregunto com es comporta un dipol en un camp uniforme extern (al cap i a la fi, és una molècula formada per dielèctrics polars i no polars).
Qualsevol càrrega dipol està dotada d'una força, cadascuna de les quals té el mateix mòdul, però una direcció diferent (oposada). Es formen dues forces que tenen un moment de rotació, sota la influència del qual el dipol tendeix a girar de manera que coincideix la direcció dels vectors. Com a resultat, obté la direcció del camp exterior.
No hi ha camp elèctric extern en un dielèctric no polar. Per tant, les molècules estan desproveïdes de moments elèctrics. En un dielèctric polar, el moviment tèrmic es produeix en complet desordre. Per això, els moments elèctrics tenen una direcció diferent i la seva suma vectorial és zero. És a dir, el dielèctric no té moment elèctric.
Dielèctric en un camp elèctric uniforme
Coloquem un dielèctric en un camp elèctric uniforme. Ja sabem que els dipols són molècules polars i no polars.dielèctrics que es dirigeixen en funció del camp extern. Els seus vectors estan ordenats. Aleshores, la suma dels vectors no és zero i el dielèctric té un moment elèctric. A l'interior hi ha càrregues positives i negatives, que es compensen mútuament i estan a prop les unes de les altres. Per tant, el dielèctric no rep cap càrrega.
Les superfícies oposades tenen càrregues de polarització no compensades que són iguals, és a dir, el dielèctric està polaritzat.
Si agafeu un dielèctric iònic i el col·loqueu en un camp elèctric, la xarxa de cristalls d'ions que hi ha es desplaçarà lleugerament. Com a resultat, el dielèctric de tipus iònic rebrà un moment elèctric.
Les càrregues polarizants formen el seu propi camp elèctric, que té la direcció oposada a l'exterior. Per tant, la intensitat del camp electrostàtic, que està format per càrregues col·locades en un dielèctric, és menor que en el buit.
Explorador
Es desenvoluparà una imatge diferent amb els directors. Si s'introdueixen conductors de corrent elèctric en un camp electrostàtic, s'hi generarà un corrent a curt termini, ja que les forces elèctriques que actuen sobre les càrregues lliures contribuiran a l'aparició del moviment. Però tothom també coneix la llei de la irreversibilitat termodinàmica, quan qualsevol macroprocés en un sistema tancat i moviment ha d'acabar, i el sistema s'equilibrarà.
Un conductor en un camp electrostàtic és un cos fet de metall, on els electrons comencen a moure's contra les línies de força icomençarà a acumular-se a l'esquerra. El conductor de la dreta perdrà electrons i guanyarà una càrrega positiva. Quan les càrregues es separen, adquirirà el seu camp elèctric. Això s'anomena inducció electrostàtica.
A l'interior del conductor, la intensitat del camp electrostàtic és zero, cosa que és fàcil de demostrar si es mou des del contrari.
Característiques del comportament de la càrrega
La càrrega del conductor s'acumula a la superfície. A més, es distribueix de manera que la densitat de càrrega s'orienti a la curvatura de la superfície. Aquí hi haurà més que a altres llocs.
Els conductors i els semiconductors tenen més curvatura als punts de cantonada, vores i arrodoniments. També hi ha una alta densitat de càrrega. Juntament amb el seu augment, la tensió també creix a prop. Per tant, aquí es crea un camp elèctric fort. Apareix una càrrega corona que fa que flueixin càrregues del conductor.
Si considerem un conductor en un camp electrostàtic, del qual s'elimina la part interna, es trobarà una cavitat. Res canviarà d'això, perquè el camp no ha estat, ni serà. Després de tot, està absent a la cavitat per definició.
Conclusió
Vam mirar conductors i dielèctrics. Ara podeu entendre les seves diferències i característiques de la manifestació de qualitats en condicions similars. Per tant, en un camp elèctric uniforme, es comporten de manera molt diferent.
