Діелектрики в електричному полі
Відео: Діелектрики в електричному полі
Діелектрики в електричному поле поводяться згідно своєю внутрішньою будовою. Їх ще називають непроводниками, оскільки, як відомо, вони представляють собою речовини, що не проводять практично електричний струм. У них не містяться вільні носії заряду, які були б здатні переміщатися всередині даного діелектрика.
Молекула - це найменша частинка речовини, яка зберігає його хімічні властивості. Вона ж, у свою чергу, сама складається з атомів з позитивно зарядженим ядром і негативно зарядженими електронами. Молекули в цілому є нейтральними. Як свідчить теорія ковалентних зв`язків, утворені в них одна або кілька пар електронів, стаючи для об`єднуються атомів загальними, забезпечують стійкість молекул.
Для кожного з типу зарядів - позитивних (ядер) і негативних (електронів) - існує точка, яка як би є для них «центром тяжіння» (електричним). Ці точки отримали назву полюсів молекули. У випадку збігу в молекулі електричних центрів тяжіння різнойменних зарядів: позитивні і негативні - вона буде неполярной (яка не має дипольного моменту).
будова молекули може бути несиметричним, скажімо, в ній може бути два різнорідних атома, тоді в деякій мірі має статися зсув загальною пари електронів у напрямку одного з атомів. Зрозуміло, що в цьому випадку нерівномірний розподіл різнойменних зарядів (позитивних і негативних) всередині молекули призведе до розбіжностей їхніх електричних центрів тяжіння. Отриману молекулу називають полярної або володіє дипольним моментом.
Основною властивістю діелектриків є їхня здатність до поляризації.
Діелектрики в електричному полі поляризуються. Це означає, що в їх атомах електрони починають рухатися по витягнутих орбітах. В результаті одні їх поверхні виявляється негативно зарядженими, інші - позитивно. Таким чином виникає електричне поле в діелектриках, яке, відповідно, називають внутрішнім. Тобто на діелектрики одночасно впливають електричні поля (зовнішнє і внутрішнє), які при цьому протилежно спрямовані.
Результуюче електричне поле має напруженість, рівну різниці напруженостей більшого і меншого з полів. Треба відзначити, що напруженість поля в діелектрику, незалежно від його виду, завжди менше, ніж напруженість електричного зовнішнього поля, яке викликало його поляризацію.
Інтенсивність поляризації знаходиться в прямо пропорційній залежності від діелектричної проникності діелектрика. Чим вона менша, тим менш інтенсивно відбувається в діелектрику поляризація і тим сильніше в ньому електричне поле.
Заряди з`являються не тільки на поверхні, але і на кінцях діелектрика, але їх перехід при контакті з електродом неможливий, оскільки ізолятор притягається до електрода кулоновскими силами.
Діелектрики в електричному полі, якщо воно сильне і його напруженість можливо збільшувати, при певних значеннях напруженості почнуть пробиватися, тобто від атома почнуть відриватися електрони. Це призведе до процесу іонізації діелектриків, внаслідок чого вони стануть провідниками.
Відео: 03 Діелектрики в електричному полі
Величину напруженості зовнішнього поля, яка призводить до пробою діелектрика, називають її пробивної напруженістю. А відповідне максимальне напруження, при якому діелектрик пробивається - напругою пробою. Відомо ще одна назва граничного напруження - електрична міцність діелектрика.
Необхідно зауважити, що тільки діелектрики в електричному полі мають внутрішнє поле, якого в основному зникає, якщо знімається зовнішнє.
