зміст
вперед>
Як нам вже відомо, провідник представляє собою тіло, яке містить велику кількість вільних електронів, заряди яких компенсуються позитивними зарядами ядер атомів. Якщо металевий провідник помістити в електричне поле (рис. 12), то під впливом сил поля вільні електрони провідника прийдуть в рух в сторону, протилежну напрямку сил поля. В результаті цього на одній стороні провідника виникає надлишковий негативний заряд, а на іншій стороні провідника - надлишковий позитивний заряд.
Поділ зарядів в провіднику під впливом зовнішнього електричного поля називається електризацією через вплив, або електростатичного індукції, а заряди на провіднику - індукованими зарядами.
Індуковані заряди провідника створюють додаткове електричне поле, напрямок якого протилежно зовнішньому полю.
Результуюче електричне поле всередині провідника зменшується, а разом з ним зменшуються сили, що діють на перерозподіл зарядів. Рух зарядів в провіднику припиниться, коли напруженість поля, викликаного індукованими зарядами провідника ξвн, стане рівної напруженості зовнішнього поля ξвп, а результуюча напруженість поля всередині провідника буде дорівнює нулю.
Як було зазначено вище, діелектрик відрізняється від провідника відсутністю вільних електронів (точніше, дуже малою кількістю вільних електронів). Електрони атомів діелектрика міцно пов'язані з ядром атома.
Діелектрик, внесений в електричне поле, так само як і провідник, електризується через вплив. Однак між електризацією провідника і діелектрика має місце суттєва різниця. Якщо в провіднику під впливом сил електричного поля вільні електрони пересуваються по всьому об'єму провідника, то в діелектрику вільного переміщення електричних зарядів статися не може. Але в межах кожної молекули діелектрика виникає зміщення позитивного заряду вздовж напрямку електричного поля і негативного заряду в зворотному напрямку. В результаті на поверхні діелектрика виникнуть електричні заряди.
Розглядається явище називається поляризацією діелектрика.
Розрізняють діелектрики двох класів. У діелектриків Першого класу молекула в нейтральному стані має позитивний і негативний заряди, настільки близько розташовані один до іншого, що дія їх взаємно компенсується. (Під впливом електричного поля позитивні і негативні заряди в межах молекули трохи зміщаються один щодо іншого, утворюючи диполь [1] (Рис. 13).
У діелектриків другого класу молекули і під час відсутності електричного поля утворюють диполі. Такі діелектрики називаються полярними.
До них відносяться вода, аміак, ефір, ацетон і т. Д. У таких діелектриків при відсутності електричного поля диполі в просторі розташовані хаотично, і внаслідок цього результуючий електричне поле навколо полярного діелектрика дорівнює нулю. Під дією зовнішнього електричного поля молекули (а отже, і диполі) прагнуть повернутися так, щоб їх осі збіглися з напрямком зовнішнього поля. З усуненням електричного поля поляризація діелектрика зникає. Таким чином, поляризація є пружне зміщення електричних зарядів в речовині діелектрика.
При деякій певній величині напруженості електричного поля зміщення зарядів досягає граничної величини, після чого відбувається руйнування - пробій діелектрика, в результаті якого діелектрик втрачає свої ізолюючі властивості і стає струмопровідних.
Напруженість електричного поля, при якій настає пробою діелектрика, називається пробивною напруженістю ξпр. Напруженість поля, що допускається при роботі діелектрика ξдоп, повинна бути менше пробивний напруженості. ставлення
називається запасом міцності.
Наведемо значення пробивної напруженості (в кв / мм) для деяких діелектриків:
Повітря ......................... 3 Електрокартон ............ 9-14
Мармур ....................... 3-4 Скло ...................... ........ 10-40
Фарфор ....................... 6-7,5 Слюда .................... .......... 80-200
[1] Диполем називають два електричних заряду, рівних за величиною і зворотних по знаку, розташованих на невеликій відстані один від одного.
зміст
вперед>