/ / Geleiders in een elektrisch veld

Geleiders in een elektrisch veld

Zoals iedereen weet, zijn verschillende lichamen onderverdeeld inniet-geleiders (diëlektrica) en geleiders volgens hun elektrische eigenschappen. Een van de kenmerken van geleiders in een elektrisch veld is dat wanneer de ladingen in evenwicht zijn op hun oppervlak, er geen elektrisch veld in hen zal zijn. Hoe kan dit worden verklaard?

Het punt is dat dirigenten speciaal zijnelektrische ladingen. Zo zijn metalen bijvoorbeeld dragers van ladingen zoals elektronen, die het contact met atomen hebben verloren. Ze worden vrije elektronen genoemd.

Dergelijke elektronen in een in een elektrisch veld geplaatste metalen geleider zullen onder invloed van de krachten van dit veld in een richting bewegen die tegengesteld is aan de elektrische veldsterkte.

Neem een ​​geleider in een elektrisch veld ABCD, dat in een homogeen veld is geplaatst, met spanning van links naar rechts.

Op het oppervlak van de AC-geleider, overmatignegatieve lading en overmatige positieve lading op een andere DB. In dit voorbeeld zien we dat de geleiders in het elektrische veld geëlektrificeerd zijn. De ladingen die op het oppervlak van de geleider verschijnen, creëren een extra elektrisch veld erin. De krachtlijnen hebben de tegenovergestelde richting ten opzichte van de krachtlijnen van het hoofdveld. Hierdoor neemt de intensiteit van het hoofdveld in de geleider af, d.w.z. de kracht die op vrije elektronen inwerkt en ook hun beweging verzwakt. De ladingen die de geleiders in het elektrische veld hebben, stoppen met bewegen wanneer de intensiteit van het resulterende veld erin gelijk wordt aan nul.

Dus met het evenwicht van ladingen op het geleidersveldbinnen ontbreekt het. De afwezigheid ervan kan worden gebruikt om lichamen te beschermen tegen de invloed van een extern elektrisch veld. Voor dit doel is het voldoende om het lichaam te omringen met een dunne geleidende laag, bijvoorbeeld om het in een metalen doos te plaatsen. Er is geen veld in dit vak.

Om het feit te bewijzen dat in een geladener is geen elektrisch veld in de geleider; in zijn ervaring bouwde Faraday een grote draadkooi, die hij op isolatoren installeerde en oplaadde. Omdat hij in deze cel zat met een supergevoelige elektroscoop, bewees Faraday dat er geen elektrische krachten in werken, hoewel een zeer aanzienlijke lading zich op het buitenoppervlak heeft geconcentreerd. Dit fenomeen wordt elektrificatie door beïnvloeding of elektrostatische inductie genoemd. De oorzaak is het effect van een extern elektrisch veld op onbezette elektronen in een geleider. En de ladingen die geleiders hebben in een elektrisch veld worden geïnduceerde ladingen genoemd.

Het fenomeen elektrificatie door invloed verklaart de aantrekkingskracht tussen geëlektrificeerde en niet-geëlektrificeerde lichamen, evenals de overdracht van elektrische lading wanneer dergelijke lichamen in contact komen.

Wanneer een geëlektrificeerd lichaam dichter bij de long wordt gebrachtnaar de conducteur, dan verschijnen de geïnduceerde ladingen van beide tekens erop. Dus, ladingen van tegengestelde tekens zullen door het lichaam worden aangetrokken en ladingen met dezelfde naam zullen afstoten. Doordat dezelfde ladingen zich aan de zijkant van de lichtgeleider bevinden, verder van het lichaam verwijderd, is de resulterende kracht van deze beide krachten de aantrekkingskracht. Onder invloed van deze kracht wordt een lichtgeleider aangetrokken door het lichaam. Tijdens contact zal hun geïnduceerde lading van het tegengestelde teken worden geneutraliseerd door een deel van de inducerende lading, die er in grootte gelijk aan is. Op de lichtgeleider blijft de lading hetzelfde teken als op het lichaam.

Doordat de lichtgeleider nu dezelfde lading heeft als het lichaam, zal hij er vanaf duwen; dit is wat we in ervaring waarnemen.

Geleiders en diëlektrica in een elektrisch veld hebben verschillende eigenschappen. Diëlektrica hebben dus vrijwel geen gratis kosten. Wanneer ze in een elektrisch veld worden geplaatst, treedt het fenomeen polarisatie op.