Konduktor dalam medan elektrostatik. Konduktor, semikonduktor, dielektrik

Daftar Isi:

Konduktor dalam medan elektrostatik. Konduktor, semikonduktor, dielektrik
Konduktor dalam medan elektrostatik. Konduktor, semikonduktor, dielektrik
Anonim

Zat yang memiliki partikel bebas dengan muatan yang bergerak melalui tubuh secara teratur karena medan listrik yang bekerja disebut konduktor dalam medan elektrostatik. Dan muatan partikel disebut bebas. Dielektrik, di sisi lain, tidak memilikinya. Konduktor dan dielektrik memiliki sifat dan sifat yang berbeda.

konduktor dalam medan elektrostatik
konduktor dalam medan elektrostatik

Penjelajah

Dalam medan elektrostatik, konduktor adalah logam, larutan basa, asam dan garam, serta gas terionisasi. Pembawa muatan bebas dalam logam adalah elektron bebas.

Saat memasuki medan listrik seragam, di mana logam adalah konduktor tanpa muatan, gerakan akan dimulai dengan arah yang berlawanan dengan vektor tegangan medan. Akumulasi di satu sisi, elektron akan menciptakan muatan negatif, dan di sisi lain, jumlah yang tidak mencukupi akan menyebabkan munculnya muatan positif berlebih. Ternyata muatannya terpisah. Muatan berbeda yang tidak terkompensasi muncul di bawah pengaruhbidang eksternal. Dengan demikian, mereka diinduksi, dan konduktor dalam medan elektrostatik tetap tanpa muatan.

konduktor dan dielektrik
konduktor dan dielektrik

Biaya tidak terkompensasi

Elektrifikasi, ketika muatan didistribusikan kembali di antara bagian-bagian tubuh, disebut induksi elektrostatik. Muatan listrik yang tidak terkompensasi membentuk tubuhnya, tegangan internal dan eksternal saling berlawanan. Memisahkan dan kemudian terakumulasi pada bagian yang berlawanan dari konduktor, intensitas medan internal meningkat. Akibatnya, menjadi nol. Kemudian saldo tagihan.

Dalam hal ini, seluruh biaya yang tidak terkompensasi berada di luar. Fakta ini digunakan untuk mendapatkan perlindungan elektrostatik yang melindungi perangkat dari pengaruh medan. Mereka ditempatkan di kotak atau kotak logam yang diarde.

Dielektrik

Zat tanpa muatan listrik bebas dalam kondisi standar (yaitu, ketika suhu tidak terlalu tinggi atau terlalu rendah) disebut dielektrik. Partikel dalam hal ini tidak dapat bergerak di sekitar tubuh dan hanya sedikit tergeser. Oleh karena itu, muatan listrik terhubung di sini.

kekuatan medan elektrostatik
kekuatan medan elektrostatik

Dielektrik dibagi menjadi beberapa kelompok tergantung pada struktur molekulnya. Molekul dielektrik dari kelompok pertama adalah asimetris. Ini termasuk air biasa, dan nitrobenzena, dan alkohol. Muatan positif dan negatif mereka tidak cocok. Mereka bertindak sebagai dipol listrik. Molekul seperti itu dianggap polar. Momen listrik mereka sama dengan finalnilai di bawah semua kondisi yang berbeda.

Grup kedua terdiri dari dielektrik, di mana molekulnya memiliki struktur simetris. Ini adalah parafin, oksigen, nitrogen. Muatan positif dan negatif memiliki arti yang sama. Jika tidak ada medan listrik eksternal, maka tidak ada momen listrik juga. Ini adalah molekul non-polar.

Muatan berlawanan dalam molekul dalam medan eksternal memiliki pusat-pusat perpindahan yang diarahkan ke arah yang berbeda. Mereka berubah menjadi dipol dan mendapatkan momen listrik lainnya.

Dielektrik golongan ketiga memiliki struktur kristal ion.

Saya ingin tahu bagaimana perilaku dipol dalam medan seragam eksternal (bagaimanapun, itu adalah molekul yang terdiri dari dielektrik non-polar dan polar).

Setiap muatan dipol memiliki gaya, yang masing-masing memiliki modulus yang sama, tetapi arahnya berbeda (berlawanan). Dua gaya terbentuk yang memiliki momen rotasi, di bawah pengaruh dipol yang cenderung berputar sedemikian rupa sehingga arah vektor bertepatan. Akibatnya, dia mendapatkan arah medan luar.

Tidak ada medan listrik eksternal dalam dielektrik nonpolar. Oleh karena itu, molekul tidak memiliki momen listrik. Dalam dielektrik polar, gerakan termal terjadi dalam gangguan lengkap. Karena itu, momen listrik memiliki arah yang berbeda, dan jumlah vektornya adalah nol. Artinya, dielektrik tidak memiliki momen listrik.

Dielektrik dalam medan listrik seragam

Mari kita tempatkan dielektrik dalam medan listrik yang seragam. Kita sudah tahu bahwa dipol adalah molekul polar dan non-polar.dielektrik yang diarahkan tergantung pada medan eksternal. Vektor mereka dipesan. Maka jumlah vektor tidak nol, dan dielektrik memiliki momen listrik. Di dalamnya ada muatan positif dan negatif, yang saling mengimbangi dan dekat satu sama lain. Oleh karena itu, dielektrik tidak menerima muatan.

penghantar arus listrik
penghantar arus listrik

Permukaan yang berlawanan memiliki muatan polarisasi tak terkompensasi yang sama, yaitu dielektrik terpolarisasi.

Jika Anda mengambil dielektrik ionik dan menempatkannya dalam medan listrik, maka kisi kristal ion di dalamnya akan sedikit bergeser. Akibatnya, dielektrik tipe ion akan menerima momen listrik.

Muatan polarisasi membentuk medan listriknya sendiri, yang arahnya berlawanan dengan medan listrik eksternal. Oleh karena itu, intensitas medan elektrostatik, yang dibentuk oleh muatan yang ditempatkan dalam dielektrik, lebih kecil daripada di ruang hampa.

Penjelajah

Sebuah gambaran yang berbeda akan berkembang dengan konduktor. Jika konduktor arus listrik dimasukkan ke dalam medan elektrostatik, arus jangka pendek akan muncul di dalamnya, karena gaya listrik yang bekerja pada muatan bebas akan berkontribusi pada terjadinya gerakan. Tapi semua orang juga tahu hukum termodinamika ireversibilitas, ketika setiap makroproses dalam sistem tertutup dan gerakan akhirnya harus berakhir, dan sistem akan seimbang.

konduktor logam
konduktor logam

Konduktor dalam medan elektrostatik adalah benda yang terbuat dari logam, tempat elektron mulai bergerak melawan garis gaya danakan mulai terakumulasi di sebelah kiri. Konduktor di sebelah kanan akan kehilangan elektron dan mendapatkan muatan positif. Ketika muatan dipisahkan, ia akan memperoleh medan listriknya. Ini disebut induksi elektrostatik.

Di dalam konduktor, kuat medan elektrostatik adalah nol, yang mudah dibuktikan dengan bergerak dari arah sebaliknya.

Fitur perilaku pengisian daya

Muatan konduktor menumpuk di permukaan. Selain itu, didistribusikan sedemikian rupa sehingga kerapatan muatan berorientasi pada kelengkungan permukaan. Di sini akan lebih banyak daripada di tempat lain.

Konduktor dan semikonduktor memiliki kelengkungan paling banyak di titik sudut, tepi, dan pembulatan. Ada juga kepadatan muatan yang tinggi. Seiring dengan peningkatannya, ketegangan juga tumbuh di dekatnya. Oleh karena itu, medan listrik yang kuat dibuat di sini. Muatan korona muncul, menyebabkan muatan mengalir dari konduktor.

Jika kita mempertimbangkan konduktor dalam medan elektrostatik, dari mana bagian dalamnya dihilangkan, rongga akan ditemukan. Tidak ada yang akan berubah dari ini, karena bidangnya belum, dan tidak akan ada. Bagaimanapun, itu tidak ada di rongga menurut definisi.

konduktor dan semikonduktor
konduktor dan semikonduktor

Kesimpulan

Kami melihat konduktor dan dielektrik. Sekarang Anda dapat memahami perbedaan dan fitur manifestasi kualitas dalam kondisi serupa. Jadi, dalam medan listrik yang seragam, mereka berperilaku sangat berbeda.

Direkomendasikan: