Проводники и диэлектрики в электростатическом поле

В зависимости от характера воздействия электрического поля тела подразделяются на проводники, диэлектрики и полупроводники.

В металлах из-за особенностей их строения при внешнем воздействии электроны легко могут быть удалены за пределы «своего» атома и свободно перемещаться до тех пор, пока не будут захвачены каким-либо другим атомом. Электроны, потерявшие связь с атомом, называют свободными. Их движение имеет хаотический характер.

Определение. Проводники - это вещества, внутри которых всегда имеются свободные заряды, вследствие чего они хорошо проводят электрический ток.

При внесении проводника в электрическое поле свободные заряды всегда располагаются на его поверхности так, чтобы напряженность поля внутри проводника, которая является векторной суммой напряженности внешнего поля и поля, создаваемого поверхностными свободными зарядами, везде внутри проводника обращалась бы в нуль, а потенциалы всех точек внутри и на поверхности проводника были равными (эквипотенциальными). Следовательно,

Евнутри пров = 0, φпров = const.

В проводниках положительные заряды перемещаются от точек поля с большим потенциалом к точкам поля с меньшим потенциалом; отрицательные – в обратную сторону. Перемещение зарядов продолжается до тех пор, пока потенциалы поля во всем проводнике не сравняются, после чего перемещение зарядов прекращается.

Определение. Диэлектриками называют вещества, не проводящие электрический ток.

Диэлектриками могут быть вещества, находящиеся в любом из трех агрегатных состояний: газообразном (азот, водород), жидком (продукты нефтепереработки), твердом (янтарь, фарфор, кварц).

В диэлектриках свободные заряды практически отсутствуют. Внешние электроны атомов диэлектрика связаны с ядрами. В электрическом поле происходит поляризация диэлектрика, т.е. смещение положительных и отрицательных связанных зарядов Евнутри диэл 0св, где Е0 – напряженность внешнего поля, а Есв – напряженность поля, создаваемого поверхностными связанными зарядами. Поле внутри диэлектрика ослабляется в ε раз:

Е =


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  




Подборка статей по вашей теме: