Проводники и диэлектрики в электростатическом поле

Проводники в электростатическом поле Наличие в проводнике свободных зарядов приводит к тому, что даже при наличии внешнего электрического поля внутри проводника напряженность поля равна нулю. Утверждение об отсутствии электростатического поля внутри проводника справедливо как для заряженного проводника, так и для незаряженного, помещенного во внешнее электростатическое поле.

Диэлектрики в электростатическом поле. Атомы и молекулы состоят из положительно заряженных частиц - ядер и отрицательно заряженных частиц - электронов. На рисунке изображена схема простейшего атома - атома водорода молекулы

Рассмотрим молекулу поваренной соли NаСl. Атом натрия имеет во внешней оболочке один валентный электрон, слабо связанный с атомом. У атома хлора семь валентных электронов. При образовании молекулы единственный валентный электрон натрия захватывается хлором. Оба нейтральных атома превращаются в систему из двух ионов с зарядами противоположных знаков

Электрический диполь Нейтральную систему двух зарядов называют электрическим диполем.

Два вида диэлектриков 1.полярные, состоящие из таких молекул, у которых центры распределения положительных и отрицательных зарядов не совпадают; К полярным диэлектрикам относятся спирты, вода и другие вещества; к неполярным - инертные газы, кислород, водород, бензол, полиэтилен и др.спирты бензол 2.неполярные, состоящие из атомов или молекул, у которых центры распределения положительных и отрицательных зарядов совпадают. Следовательно, молекулы у этих диэлектриков разные.

Поляризация диэлектриков Полярный диэлектрик состоит из молекул, которые можно рассматривать как электрические диполи. Тепловое движение приводит к беспорядочной ориентации диполей поэтому на поверхности диэлектрика, а также и в любом его объеме, содержащем большое число молекул электрический заряд в среднем равен нулю. Напряженность электрического поля в диэлектрике в среднем также равна нулю.

Поместим диэлектрик между двумя параллельными металлическими пластинами, несущими заряды противоположного знака.металлическими При этом положительные заряды смещаются в направлении электрического поля, а отрицательные - в противоположную сторону.заряды

Смещение положительных и отрицательных связанных зарядов диэлектрика в противоположные стороны называют поляризацией. Однако тепловое движение препятствует созданию упорядоченной ориентации всех диполей. Получаем, что у положительно заряженной пластины на поверхности диэлектрика появляются преимущественно отрицательные заряды диполей, а у отрицательно заряженной - положительные. В результате на поверхности диэлектрика возникает связанный заряд.

Поляризация неполярных диэлектриков Неполярный диэлектрик в электрическом поле также поляризуется. Под действием поля положительные и отрицательные заряды его молекулы смещаются в противоположные стороны и центры распределения положительного и отрицательного зарядов перестают совпадать, как и у полярной молекулы. Молекулы растягиваются молекулы В результате поляризации возникает поле, создаваемое связанными поляризованным и зарядами и направленное против внешнего поля

Закрепление 1. Чем отличаются диэлектрики от проводников? 2.2. Какие диэлектрики называют полярными, а какие - неполярными?