Szigetelő az elektromos mezőben
§ 15.10. Szigetelő elektromos térben. A polarizáció a dielektrikum.
Lássuk mi történik a dielektromos, amikor megkapja az elektromos mező. Mint ismeretes, a dielektromos nem szabad hordozók díjakat. Minden elektromos töltések a dielektromos része annak molekulák és eltolható csak nagyon rövid távolságokra a molekulán belül vagy atom.
Mivel a dielektromos szilárdsága csökken a kölcsönhatás a díjak, t. E. gyengíti az elektromos mező (§ 14,7), akkor arra lehet következtetni, hogy az elmozdulás a díjakat a dielektromos molekulák valóban bekövetkezik.
Hogy világosabb mechanizmusa ezt a jelenséget.
Először képzelni atom, amelynek átmérője körülbelül a méret a mag Ezután az elektron felhő - (első közelítésben, feltételezzük, hogy ez gömb alakú) lesz egy sugara a sorrendben egy összehasonlítása méret a mag és az elektron felhő látható, hogy az atommag könnyen lehet venni, mint egy pont, amely közepén a felhő. Ha az atom kerül
elektromos térerősség E, a felhő fog mozogni ellen irányban E által egy bizonyos távolságot képest a sejtmagba (ábra. 15.19).
Mivel a kernel néhány ezerszer a elektron tömege, és az utóbbi mozog az atom nagyon nagy sebességgel (a mag körül reagál csak az átlagos vonzóereje a elektronok az atom. Ezért, akkor feltételezhetjük, hogy az összes negatív töltés a felhő koncentrálódik a központban, és az egész atom, található egy elektromos mező, lehet hasonlítható egy rendszer két egyenlő nagyságú és ellenkező előjellel terheket, amelyek egymástól ilyen rendszert nevezzük dipól. Ezért, ha egy atom van megjelölve egy külső elektromos mező, átalakul egy elektromos dipól, amely létrehozza a villamos mező, amely gyengíti a külső területen a dielektromos (ábra. 15,20).
A termék az úgynevezett elektromos dipólmomentum. Jelenleg az elektromos vektor mentén I negatívból pozitív töltést (ábra. 15,21), egy modul viszonya határozza meg
Kiderült, hogy az elektromos pillanatban a molekulák, a kiszorításos az elektron felhők viszonylag atommagok egyenesen arányos a térerősség E, R. F.
(A továbbiakban az elektronikus polarizálhatóságának a molekula). Ezután a nagyobb erőt a külső területen, annál nagyobb az elektromos dipólus momentum a dielektromos.
Így az összes vektor elektromos pillanatok dielektromos molekulák párhuzamosak E. Egy ilyen szigetelő nevezzük polarizált dipólusok, és ez az úgynevezett lágy, mert a hossza függ a E.
Dielektromos polarizációs által okozott elmozdulása az elektron felhők viszonylag magok molekulák, az úgynevezett elektronikus polarizáció. Azt figyeltük meg sem dielektromos és azért érdekes, mert nem függ a hőmérséklettől.
Ha nincs szimmetria a molekulában található, azt a saját elektromos pillanatban hiányában a területen a dielektromos (ábra. 15,22). Amint az atomok egy molekulában mereven csatolva feltételezheti, hogy az elektromos pillanatban független a külső területen a dielektrikum. Ezek a dipólusok nevezzük merev. Ábra. 15.22 és írja két molekula lehetséges konfiguráció ábrázoltuk - egy nem poláros molekula kapott dipólmomentum nulla, - egy poláris molekula, az így kapott dipólmomentum határozza meg a vektor összege dipólusmomentumának az egyes kapcsolatok. Természetes dipólusok, például egy vizet molekula, amelyben az atomok vannak elrendezve ábrán látható. 15,22, b (OH kötést képeznek szöget 105 °).
Hiányában egy külső mező természetes dipólusok véletlenszerűen vannak elosztva, így a mezők kölcsönösen kompenzálják. Azonban, ha egy ilyen dielektromos egy külső területen, az egyes dipól pár fog működni erők (ábra. 15.23, a).
Ezért kemény dipólusok forgatni, és erős a területen még sorakoznak lánc mentén a térerősség (ábra. 15.23 b). Dipólusokból míg létre saját területén (ábra. 15.23 in), amely gyengíti a külső területen a dielektromos. Ezt a jelenséget nevezzük irányultság vagy bipoláris polarizáció a dielektromos. Könnyen belátható, hogy az orientációs polarizáció csökkenteni kell a hőmérséklet növelésével a dielektromos, mint a kaotikus mozgás a dipólus megbontja azok rendezetten a polarizált dielektromos.
A kristályos dielektrikumok ionos szerkezete, van egy harmadik típusú polarizációs. Hatása alatt a külső területén a dielektromos pozitív ionok mozognak az irányt az intenzitás vektor, és a negatív ionok - az ellenkező irányba. Ezt a jelenséget nevezzük ionos dielektromos polarizáció.
Ábra. 15.23, b, hogy ellentétes töltésű végei szomszédos dipólusokból kell kölcsönösen semlegesítik azok hatásait az egyéb díjakat. Kompenzálatlan díjak továbbra is csak a végén a dipól ható felületén a dielektrikum. Így az oldalát, ahol a külső erővonalak a dielektromos negatív töltései dipólus és a másik végén - pozitív töltést. A díjak felszínén polarizált dielektromos vannak csatlakoztatva, t. E. rész molekulák. Ezek az úgynevezett polarizációs díjakat. Minden hatás
polarizált dielektromos az elektromos mező csökken a hatása csak annak polarizációját díjakat. Ez igaz minden típusú polarizációs.
Mező a dielektromos, annak polarizációját generált díjak, felé a külső tér (ábra. 15.23, b), t. E. gyengíti a külső területen, de nem teljesen elpusztítja azt (hasonlítsuk össze a vezeték). Ellentétben vezető abban nyilvánul meg, hogy megosztja a polarizált szigetelő részekre, lehetetlen szétválasztani a pozitív töltések a negatív. Átellenes oldalán minden része polarizált dielektromos így mindig marad díjakat a különböző jeleket. Ez azt bizonyítja, hogy a dielektromos polarizáció díjak valóban kapcsolatban, t. E. rész dipólus.
Az gyengülése a területen a dielektrikum által okozott annak polarizációját, megmagyarázni a hatása a dielektromos szilárdság közötti kölcsönhatás elektromosan töltött testek. Valóban, ha a két díjat elhelyezett szigetelő, ez polarizált és díjak körül jelennek meg a polarizáció díjak, ami egyenértékű csökkentése a díjak (ábra. 15,24), és így az erős a kölcsönhatás.
Most kiderül, hogy miért az erő közötti kölcsönhatás díjak legnagyobb vákuumban, és miért képlet Coulomb törvény hatályba dielektromos állandója a közeg.
Megjegyezzük, hogy elég nagy érték az elektromos mező a dielektromos letörése a dipólus is előfordulhat. Ebben az esetben a belső dielektromos jelennek szabad töltések, amelyek során az elmozdulásnak a mechanikai sérülések, a dielektromos. Ezt a jelenséget nevezzük dielektromos letörés. Egy példa a bontás elektromos kisülés szolgálhat villámcsapás villámlás idején.