Электростатическая защита

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Принцип электростатической защиты

Электростатическая защита:

- металл. экран, внутри которого Е = 0, т.к. весь заряд будет сосредоточен на поверхности проводника.

Электрический заряд проводников- весь статический заряд проводника расположен на его поверхности, внутри проводника q = 0;

- справедливо для заряженных и незаряженных проводников в эл. поле.

Линии напряженности эл. поля в любой точке поверхности проводника перпендикулярны этой поверхности.

Электростатическое поле - эл. поле, образованное неподвижными электрическими зарядами.

Свободные электроны - электроны, способные свободно перемещаться внутри проводника ( в основном в металлах) под действием эл. поля;

Свободные электроны возникают при образовании металлов: электроны с внешних оболочек атомов утрачивают связи с ядрами и начинают принадлежать всему проводнику;

- участвуют в тепловом движении и могут свободно перемещаться по всему проводнику.

Электростатическое поле внутри проводника- внутри проводника электростатического поля нет ( Е = 0 ), что справедливо для заряженного проводника и для незаряженного проводника, внесенного во внешнее электростатическое поле - т.к. существует явление электростатической индукции, т.е. явление разделения зарядов в проводнике, внесенном в электростатическое поле (Е внешнее) с образованием нового электростатического поля (Е внутр.) внутри проводника.

Проводники и диэлектрики

Молекула - чаще всего - это система ионов с зарядами противоположных знаков, т.к. внешние электроны слабо связаны с ядрами и могут переходить к другим атомам.

Электрические свойства нейтральных атомов и молекул:

Нейтральный атом -положительный заряд ( ядро) сосредоточен в центре;

- отрицательный заряд - электронная оболочка;

Считается, что из-за большой скорости движения электронов по орбитам центр распределения отрицательного заряда совпадает с центром атома. Электрический диполь - молекула, в целом нейтральная , но центры распределения противоположных по знаку зарядов разнесены; рассматривается, как совокупность двух точечных зарядов, равных по модулю и противоположных по знаку, находящихся внутри молекулы на некотором расстоянии друг от друга.

Внутри диэлектрика может существовать электрическое поле.

Существуют 2 вида диэлектриков ( различаются строением молекул) :

1) полярные - молекулы, у которых центры положительного и отрицательного зарядов не совпадают (спирты, вода и др.);

2) неполярные - атомы и молекулы, у которых центры распределения зарядов совпадают (инертные газы, кислород, водород, полиэтилен и др.).

Ослабление поля зависит от свойств диэлектрика.

ПОЛЯРИЗАЦИЯ ДИЭЛЕКТРИКОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ

Поляризация полярных диэлектриков:

Диэлектрик вне эл.поля - в результате теплового движения электрические диполи ориентированы беспорядочно на поверхности и внутри диэлектрика.

q = 0 и Eвнутр = 0

- смещение положительного и отрицательного зарядов в противоположные стороны, т.е.ориентация молекул.

Диэлектрик в однородном эл. поле - на диполи действуют силы, создают моменты сил и поворачивают диполи вдоль силовых линий эл. поля.

атом молекула электрический поляризация

НО ориентация диполей - только частичная, т.к. мешает тепловое движение.

На поверхности диэлектрика возникают связанные заряды, а внутри диэлектрика заряды диполей компенсируют друг друга.

Таким образом, средний связанный заряд диэлектрика = 0.

Поляризация неполярных диэлектриков - тоже поляризуются в эл. поле: положительные и отрицательные заряды молекул смещаются.

Список использованных источников

1. Дмитриева В.Ф., Прокофьев В. Л. Основы физики. 2003.-355с.

2. Калашников Н. П,Смондырев М. А. Дрофа, 2003.-281с.

3. Макаров Е. Ф, Озеров Р. П. Физика. Научный мир, 2002.-562с.

Размещено на Allbest.ur