Является ли клей момент диэлектриком
Перейти к содержимому

Является ли клей момент диэлектриком

  • автор:

Является ли вакуум диэлектриком?

При проведении лабораторных исследований изучаемые образцы иногда помещают в особую камеру, из которой откачивается воздух. Применение вакуумного насоса полностью останавливает окисление, что позволяет, например, заметно улучшить условия просушивания материалов. Кроме того, абсолютная пустота надёжно защищает образцы от акустического воздействия. Но можно ли считать созданный в камере вакуум еще и диэлектриком? Чтобы правильно ответить на этот вопрос, стоит вспомнить о сущности некоторых физических явлений.

Два варианта упорядоченного движения заряженных частиц

Строго говоря, диэлектриками и проводниками принято называть какие-либо вещества. Вакуум, как известно – это пустота. В идеальном варианте в нём нет ни атомов, ни молекул. Поэтому есть смысл немного изменить исходный вопрос, сформулировав его так: способен ли электрический ток проходить сквозь вакуум?

Типичный проводник, например, медь, состоит из атомов со свободными электронами. Такое название этих элементарных частиц обусловлено их слабой связью с ядром. Под воздействием электрического поля они способны «перескочить» на соседний атом, становясь частью упорядоченного движения, которое и называется током. Совершенно очевидно, что в вакууме подобные явления происходить не могут. Поэтому проводником пустота точно не является. Но и диэлектриком в полном смысле этого слова считать её всё-таки тоже нельзя. Дело в том, есть и другой вариант упорядоченного движения заряженных частиц, при котором наличие вакуума является не преградой, а необходимым условием.

Термоэлектронная эмиссия

Если откачать воздух из герметичного стеклянного сосуда, а затем подключить к расположенным на его двух противоположных концах клеммам провода, присоединенные к обычному аккумулятору, ничего не произойдёт. В этом случае ток действительно не сможет пройти сквозь вакуум.

Но можно поступить немного иначе — разогреть катод, то есть клемму, к которой подключен «минус» аккумулятора. При этом возникнет так называемая эмиссия, то есть выход свободных электронов за пределы металла. Поскольку эти частицы несут отрицательный заряд, они будут притянуты противоположной клеммой, анодом. Никаких препятствий на своем пути они не встретят, поскольку в сосуде отсутствует вещество. Другими словами, в вакууме возникнет ток. Характерно, что скорость движения заряженных частиц в пустоте в миллиарды раз выше, чем в металле.

Это явление позволило создать первые диоды и триоды, а затем и более сложные устройства. И хотя сегодня шкафы сушильные управляются обычно полупроводниковой электроникой, вакуумные приборы всё еще находят себе применение. У них есть целый ряд присущих только им позитивных качеств.

Универсальный клей «Момент»: характеристики и применение

Пользоваться клеем приходится любому человеку. Самым подходящим и удобным является клей «Момент». Еще с советских времен он зарекомендовал себя как один из лучших склеивающих материалов. Его сферы применения и цели очень различны. Разработала бренд «Момент» компания Henkel, которая была создана еще в XIX столетии в далеком 1876 году.

Немного истории

Задача компании – усовершенствование качественных характеристик выпускаемой продукции в сфере бытовой и строительной химии. Компания Henkel имеет большой авторитет в мире за широкий и качественный ассортимент продукции. До конца семидесятых годов XX столетия Советский Союз был вынужден закупать клей из-за границы. В нашей стране только в 1979 г. появился свой отечественный производитель бренда «Момент».

Производство линейки клеевой продукции взял в свои руки в 1991 г. Тосненский завод в Ленинградской области. В 1994 г. завод получил в полноправную собственность торговую марку клея «Момент». При изготовлении продукции применяется исключительно немецкая технология. С самого начала производства и по сей день продукция завода не имеет конкуренции среди других производителей и по достоинству занимает лидирующее место на рынке.

Под торговой маркой компании Henkel по всему миру выпускается 3 тыс. разнообразных видов клея. Он предназначается для всевозможных работ: как в профессиональной строительной промышленности, так и различных хозяйственных нуждах у себя дома.

Виды

В наше время насчитывается более 100 марок клеящих веществ данного бренда. Их выпускают контактными, секундными, обойными, канцелярскими, эпоксидными. Им придают удобные формы для простоты работы. Продают в форме клеящей ленты, в качестве герметиков, в форме алкалиновых батареек. Перечислить все варианты практически невозможно.

Заявленная универсальность клея «Момент универсальный» предусматривает объединение в одну группу несколько видов склеивающих веществ. Универсальность осуществления процесса склеивания материалов между собой не ограничивается производимыми операциями при обработке конкретных материалов. Каждая марка клея имеет в своем составе различные компоненты, усиливающие его определенные функции при воздействии на материалы с различными характеристиками сцепления.

Перечислим популярные универсальные марки, имеющиеся на прилавках наших магазинов.

«Момент Гель Кристалл»

Особенностью является то, что в его составе имеется большое количество различных видов загустителей, обеспечивающих гелеобразную консистенцию. Такой клеевой состав имеет прекрасное свойство не растекаться. Он очень удобен в работе и не дает потеков.

Преимущество заключается в кристаллизации твердеющего шва (он особо прочный), данное свойство улучшает силу сцепления с поверхностью обработки. Имеет отличительную от других синюю упаковку.

«Момент Монтаж»

Специально разработан для крепления всевозможных отделочных материалов на различные большие вертикальные и горизонтальные поверхности (полы, потолки, стены). Он продается в специальных удобных упаковках для установки в строительный пистолет. При нажатии на курок производится выдавливание на обрабатываемую поверхность. Клеевой состав имеет гелеобразную структуру, которая не позволяет растекаться.

«СуперМомент»

В своем составе имеет большое количество компонентов-ускорителей застывания, которые придают особо сильные свойства склеивания. При работе с ним необходимо очень быстро наносить и состыковывать между собой обрабатываемые детали.

После открывания тюбика и выдавливания понадобится лишь несколько секунд для стыковки деталей между собой.

«Момент 1 Классик»

Наиболее популярный для применения в быту. Служит для склеивания между собой различных конструкций, деталей во всевозможных комбинациях.

«Столяр ПВА»

Незаменим при осуществлении работ по деревообработке. Им с удовольствием работают и на больших стройках, и у себя в квартирах домашние мастера.

Он является незаменимым средством для осуществления сборки и ремонта мебели.

Обойный клей «Момент»

Имеет много разновидностей. Их разнообразие зависит от характеристик различных видов обоев. В состав склеивающих материалов для обоев производителем добавляются компоненты, останавливающие развитие и рост плесневых грибков.

Характеристики

У нас в стране производство клея марки «Момент» осуществляется в соответствии с ГОСТом. Он водостойкий и прочный, и благодаря своим техническим характеристикам мгновенно схватывается с поверхностью склеиваемых материалов. Склеенные детали и конструкции долговечны.

Рассмотрим основные характеристики.

  • Сроки высыхания. С клеем «Момент» очень легко и приятно работать. Место соединения быстро сохнет, склеенное изделие можно полноценно использовать по истечении 24 часов после обработки. Достижение таких сроков высыхания происходит за счет свойств специальных компонентов, входящих в его состав.
  • Имеет свойство не растекаться. Оно придает удобство в работе и качественный вид отремонтированным вещам.
  • Является водостойким благодаря такому свойству им можно склеивать различные предметы, которые могут постоянно находиться в контакте с водой. Свойства влагостойкости позволяет использовать вещи после склеивания по своему прямому назначению, не боясь попадания воды на предметы.
  • Прозрачность. Клей имеет ценное качество – он прозрачный. Данное свойство позволяет восстановить изделия без видимых нарушений места соединения.
  • Доступность. Приобрести можно в любом магазине шаговой доступности. Там продаются клеящие составы исключительно для бытовых нужд. Если необходимо большое количество клея для осуществления объемных строительных работ, то данный товар можно приобрести только в специализированных строительных магазинах.
  • Для удобства пользования склеивающий материал продается в разных объемах. Упаковка «Момент 1 Классик» имеет разные объемы туб на 30, 50, 125, 750 мл. Для склеивания небольших деталей подойдут небольшие упаковки.

Для проведения серьезных строительных работ приобретаются большие упаковки. С большим объемом клеящего средства легче работать, его хватит надолго, и он долгое время не засыхает, так как упаковочные емкости производятся со специальным назначением для длительного пользования.

Для осуществления большого объема строительных работ продаются емкости весом в 3 кг. Предусмотрена продажа в 10-литровых канистрах.

Отрицательные стороны

При всех своих положительных особенностях в использовании данный бренд имеет свои отрицательные стороны.

  • Большая популярность среди покупателей привела к тому, что на рынке появилось очень много подделок, которые не могут отвечать необходимым заявленным качествам брендовой продукции. В состав подделок входят токсичные и вредные вещества.
  • Имеет сильный специфический запах, но вся бытовая химия такого рода имеет запахи из-за компонентов, включаемых в их состав.
  • Некоторые виды клеящих веществ после попадания на кожу сложно отмыть. Данную проблему, скорее всего, можно отнести не к качеству продукции, а к неаккуратному его использованию.

Область применения

Клей «Момент» является самым незаменимым помощником в доме, он решает множество возникающих бытовых проблем: от починки обуви до оформления интерьера квартиры. Он без проблем поможет в серьезных строительных и ремонтных работах.

Область применения наиболее популярных разновидностей клеящих веществ «Момент» широка.

  • «Момент Гель Кристалл» понадобится в том случае, когда необходимо осуществить ремонт различных поврежденных предметов, пришедших в негодность во время эксплуатации.
  • «Момент Монтаж» включает в себя мелкофракционные наполнители. Применим при строительных и ремонтных работах.
  • «СуперМомент» универсальный поможет склеить практически любые материалы между собой. Помимо склеивания, он обладает способностью выравнивать мелкие неровности на поверхностях материалов, подвергающихся склеиванию.
  • «Момент 1 Классик» имеет самый широкий профиль применения. Попросту говоря, клеит практически все.
  • «Столяр ПВА» – его название говорит само за себя, он используется, прежде всего, для работы с деревянными поверхностями, кроме того, прекрасно склеит другие натуральные и искусственные материалы.

Химический состав полиэтилена, полипропилена не позволит состыковать его между собой никакими видами клея «Момент».

Клеящими средствами «Момент» нельзя подвергать склеиванию ту посуду, которая может иметь контакт с различными пищевыми продуктами и которая моется горячей водой.

Пользоваться клеящим средством «Момент» необходимо в соответствии с инструкцией по применению.

Условия хранения

Каждый вид из клеящих материалов в зависимости от своего состава имеет свои условия хранения.

Отметим лишь основные правила хранения в промышленной упаковке изготовителя:

  • можно хранить не более 2 лет;
  • необходимо соблюдать температурный режим от -20 до +30 С;
  • из-за включенных в состав компонентов он легко воспламеняется, поэтому клей необходимо хранить вдали от огня и источников сильного нагрева.

Детально для каждого вида клея «Момент» условия хранения необходимо уточнять на упаковке.

О качестве клея «Момент» показано в следующем видео.

Виды и характеристики клея «Момент», правила выбора и инструкция по применению

Существует немало различных разновидностей клеевых смесей, которые часто используют для поклейки разных материалов. Довольно часто люди пользуются клеем «Момент», который отличается надежностью и устойчивостью к повышенной влажности. Прежде чем воспользоваться им, надо ознакомиться с основными особенностями клея и его техническими характеристиками.

Преимущества продукции «Момент»

Ассортимент данного производителя насчитывает немало герметизирующих и клеящих смесей, которые используют при склеивании изделий, изготовленных из разных материалов.

Среди основных особенностей такой продукции выделяют следующее:

  • высокая степень пластичности даже после полного засыхания вещества;
  • надежная сцепка с обработанными металлическими, пластиковыми и древесными поверхностями;
  • устойчивость к резким изменениям температурных показателей;
  • влагостойкость, которая позволяет пользоваться продукцией даже в условиях высокой влажности;
  • переносимость любых механических нагрузок;
  • защита обработанных поверхностей от повреждений и увеличение их эксплуатационного срока;
  • соответствие всем нормам и требованиям безопасности;
  • устойчивость к воздействию химических микроэлементов;
  • доступная цена;
  • долгий срок эксплуатации, который составляет 10-15 лет;
  • устойчивость к ультрафиолетовому излучению;
  • герметичность.

клей момент универсальный

Технические характеристики и правила применения

Существуют разные виды клея, которые отличаются своими техническими характеристиками и правилами использования. Инструкция к такой продукции поможет детальнее ознакомиться с ней и ее особенностями.

«Супер Момент Классик»

Многие пользуются клеевым продуктом «Момент Классик», который известен своей влагостойкостью. Чаще всего его применяют при работе с потолочными, моющимися, структурными и симплекс обоями. Клей продается в виде порошка, который перед использованием добавляют в холодную воду и тщательно перемешивают 1-2 минуты.

«Момент Винил»

Такая продукция часто используется для приклеивания обоев, изготовленных из винила. При изготовлении клеевого состава добавляют противогрибковые компоненты и модифицированный крахмал, который делает раствор надежнее. Специалисты советуют пользоваться «Винилом» в помещениях, где температура не превышает 25 градусов.

«Момент Флизелин»

Это быстрорастворимая и высококачественная смесь, в состав которой входит метилцеллюлоза и крахмал. Продукция используется для поклейки структурных и гладких обоев. К особенностям «Флизелина» относят следующее:

  • надежность;
  • устойчивость к сырости;
  • простота использования;
  • возможность применения на неровной поверхности.

«Момент Флизелин»

«Момент Экстра»

Этот клеящий раствор используют для приклеивания обоев на стены. Главной особенностью продукции считают усиленное приклеивание, которое достигается благодаря крахмалу и целлюлозе. Перед применением «Экстры» надо ознакомиться с особенностями ее использования:

  • клеевую смесь готовят только из холодной водички;
  • приготовленный состав должен храниться при температуре 15-20 градусов.

Посмотрите также

Чем лучше и как правильно приклеить стекло к дереву, особенности и выбор состава

«Момент» для стыков

При поклейке обоев приходится повторно подклеивать стыки, так как они часто отклеиваются. Для этого лучше пользоваться специальной клеящей смесью для стыков. К ее достоинствам относят:

  • устойчивость к растрескиванию;
  • надежность приклеивания;
  • устойчивость к высоким температурам, которая позволяет наносить клей на поверхности около труб отопления.

«Момент Монтаж»

Некоторые люди используют клеящую продукцию «Монтаж Экспресс». Этот полимерный состав изготавливают из смол и каучука синтетического типа, который повышает клеящие свойства смеси.

Монтажный клей применяют при поклейке изделий, сделанных из стекла, древесины, мрамора, железа, бетона, кирпича и стекловолокна.

монтажный клей

«Момент Гель Кристалл»

Такой полиуретановый раствор применяется во время работы с цветными изделиями. Главной особенностью клея считают то, что он полностью прозрачный и поэтому после использования не оставляет на поверхности никаких следов. Контактный клей рекомендуется хранить в помещении, где температура не поднимается выше тридцати градусов.

Обойный клей

Для закрепления обоев на стенах надо пользоваться специальными обойными смесями. Среди особенностей клеящих средств выделяют следующее:

  • простота приготовления рабочего раствора;
  • продолжительное хранение приготовленной смеси, которая не портится полторы недели;
  • коррекция стыков обоев во время приклеивания.

Чтобы продукция не портилась, ее придется хранить в сухих помещениях.

Водостойкий

В условиях высокой влажности лучше применять качественные водостойкие составы, которые не портятся из-за сырости. Их используют для:

  • защиты древесных поверхностей от повышенной влажности;
  • клейки изделий, сделанных из фанеры, ламината, МДФ и ДСП;
  • закрепления термоизоляционных и звукоизоляционных материалов.

Водостойкими составами нельзя пользоваться при склейке полипропилена и посуды.

упаковка момента универсального

Универсальный

Универсальные составы подходят для склеивания любых материалов. Их изготавливают из полиуретановых микроэлементов и продают в небольших тюбиках объемом 30-40 миллилитров. Главным достоинством клея считают его надежное сцепление с поверхностью, которое достигается за счет ускоренного застывания. Также к преимуществам состава относят то, что он не портится 2-3 года.

«Профи Плюс»

Это суперсильный и надежный клеевой раствор, который продается в пластиковой бутылочке с кисточкой для нанесения раствора. «Профи Плюс» используют для заклеивания изделий из пластмассы, фарфора, тканевых материалов и бумаги. Специалисты не рекомендуют наносить его на стеклянные, полиэтиленовые, силиконовые и полипропиленовые поверхности.

«Профи»

Это полностью прозрачный клей, отличающийся неплохой адгезией и устойчивостью к сырости. Состав прочно склеивает металлические, пластмассовые, деревянные, бумажные и керамические изделия. В его составе присутствуют компоненты, вредящие человеческому здоровью, и поэтому «Профи» не должен контактировать с посудой.

«Макси»

В строительной сфере часто пользуются клеящим составом «Макси», который производят для укладки искусственного камня, керамогранита и керамических плиток. К достоинствам «Макси» относят:

  • морозостойкость;
  • водостойкость;
  • надежность;
  • долговечность.

В составе смеси присутствуют полимерные микроэлементы, минералы и цемент, который повышает надежность клея.

клей макси

«Идеал»

Используется для укладки покрытий, изготовленных из ворса, ковролина или обычной ткани. Выделяют несколько особенностей «Идеала»:

  • низкое содержание воды в составе;
  • высокая прочность соединений;
  • пожаробезопасность;
  • устойчивость к воздействию низких и высоких температур;
  • простота использования.

Посмотрите также

Правила одновременного применения суперклея и соды, в чем секрет взаимодействия

«Идеал» плохо справляется с высоким уровнем влажности и поэтому его наносят только на сухие поверхности.

Высокопрочный

Состав выпускается в виде геля, который способен соединить любые материалы. Он отличается термостойкостью, устойчивостью к воздействию сырости, прочностью клеевых швов, а также повышенной плотностью. Высокопрочный клеевой раствор не рекомендуют применять для фиксации стеклянных, полиэтиленовых и глазированных изделий. Также он не подходит для склеивания кожаных материалов.

Стекло

Силикатный клей или жидкое стекло часто применяют в промышленности при проведении гидроизоляционных работ. Это незаменимый гидроизоляционный раствор, который помогает защитить от влаги фундаменты жилых помещений и подвалы. Средство обладает огнеупорностью и водоустойчивостью.

момент стекло

«Антиклей»

Это густое не растекающееся средство, использующееся при устранении с поверхностей остатков засохшего клея. Специалисты не советуют применять «Антиклей» при очистке поверхностей, которые покрыты лаком или краской. Также средство не стоит наносить на твердые пластмассовые поверхности и изделия из стирола и бутадиена. Хранить «Антиклей» надо в прохладных помещениях при температуре 5-7 градусов.

Для обуви

Обувной суперклей подходит для быстрого ремонта обуви из ткани, кожзама и натуральной кожи. Также он может склеить прочный резиновый материал. При ремонте обуви часто используют суперклей «Марафон», отличающийся водостойкостью и прочностью. Перед применением такого клея склеиваемую поверхность очищают от грязи и обезжиривают.

Битумный

Такие смеси изготавливают из технических добавок, растворителей и битумов. Используются в основном при укладке рубероида и других гидроизоляционных материалов. Клей лучше применять при температуре 25-30 градусов. При нанесении на поверхность используют небольшой шпатель для равномерного распределения смеси.

Аквариумный

Это силиконовый герметик, использующийся для гидроизоляции конструкций из стекла. К его достоинствам относят водостойкость, прочность и эластичность. При хранении в помещениях с комнатной температурой герметик не испортится в течение 15 месяцев.

момент герметик

Санитарный

Силиконовый герметик изготавливается из антисептических микроэлементов, которые предотвращают появление плесени на поверхности. Это позволяет применять «Гермент» при высоком уровне влажности. Строители пользуются санитарным средством при герметизации дверей и окон.

Термостойкий

Термостойкие клеящие составы незаменимы при облицовке печей и каминов. Также их применяют при укладке плитки над газовыми плитами. Из названия понятно, что основной особенностью суперклея является его устойчивость к повышенным температурам.

«Момент жидкие гвозди»

Некоторые строители при проведении внешних или внутренних работ вместо дюбелей пользуются жидкими гвоздями.

Они подходят для фиксации конструкций, изготовленных из металла, древесины и ПВХ. Они устойчивы к высокой влажности и низкой температуре.

«Мгновенная хватка»

Секундный клей склеивает материалы из картона, железа, древесины, кирпича и бетона. Также им пользуются при укладке керамической плитки. Опытные строители не рекомендуют наносить «Мгновенную хватку» на полипропиленовые поверхности.

«Момент ПВА»

При склеивании деревянных изделий пользуются клеем, приготовленным на водной основе ПВА. К достоинствам состава относят:

  • прозрачность после засыхания;
  • быстрое схватывание;
  • надежность;
  • влагостойкость.

Посмотрите также

Описание и свойства столярного клея марки Titebond, правила использования

Чтобы надежно склеить изделия, надо прижать их друг к другу и зафиксировать в таком положении на полчаса.

Столярный

Этот состав, как и предыдущий, применяют при работе с деревом. Клей продается в форме гранул, которые перед применением растворяют в подогретой воде. Для улучшения свойств клея во время приготовления рабочего раствора добавляют 20 миллилитров спирта.

«Момент Пробка»

Наилучшим средством для склеивания конструкций из пробки является суперклей «Пробка». К характерным особенностям состава относят его устойчивость к заморозкам и влаге. Среди недостатков выделяют невозможность склеивания изделий из полипропилена.

«Момент» для плитки

«Момент» подходит не только для клейки дерева, но и для укладки керамической плитки. Для этого используют специальные составы, изготовленные из цемента. Они подходят для покрытия кирпичных, цементных и бетонных поверхностей.

Клей для резиновых изделий

При склеивании изделий из ПВХ пользуются резиновым клеевым составом. Он идеально подходит для комбинированного соединения резиновых изделий с деревянными, картонными, кожаными и пластиковыми поверхностями.

момент для пвх

Рекомендации по выбору

Чтобы правильно подобрать клей, надо ознакомиться с главными нюансами его выбора. При покупке клеевых составов учитывают следующие характеристики:

  • Эластичность. Это одно из важнейших свойств клеевых растворов, от которого зависит их качество. Необходимо покупать смеси с высоким уровнем эластичности, так как они способны справиться с серьезными нагрузками.
  • Толщина нанесенного слоя. Некоторые клеевые составы позволяют наносить на поверхность слои толщиной 10-20 миллиметров. Они подходят для работы с неровными и деформированными покрытиями. Для ровной поверхности покупают суперклей с толщиной слоя 5-8 миллиметров.
  • Прочность. При работе с керамической плиткой и другими тяжелыми материалами пользуются прочными смесями.

Советы по использованию

Выделяют несколько полезных советов, с которыми следует ознакомиться перед применением клеящей жидкости:

  • Перед проведением работ надо разобраться, какую выдерживает температуру клей. Температура эксплуатации должна находиться в диапазоне 5-25 градусов тепла. При температурных показателях ниже нуля пользоваться «Моментом» не рекомендуется.
  • Чтобы склейка была более качественной, все обрабатываемые поверхности предварительно очищают от пыли и других загрязнений.
  • При нанесении суперклея необходимо пользоваться кисточкой, которая поможет равномерно распределить смесь по всей поверхности.

клей момент столяр

Техника безопасности при работе с суперклеем

Существует ряд правил безопасности, которых придерживаются при работе с клеевыми растворами:

  • Защита одежды. Специалисты рекомендуют пользоваться суперклеем в резиновых перчатках, чтобы он не попадал на кожу.
  • Проветривание. Если работы проводятся внутри помещений, придется открыть окна, чтобы неприятный запах клея быстрее выветрился.
  • Правильное использование тюбика. При нанесении суперклея тюбик с раствором направляют вниз. При этом рекомендуется закрыть лицо рукой, чтобы клей случайно не попал на лицо.

Заключение

При склеивании различных изделий многие пользуются клеем «Момент». Перед его применением надо ознакомиться с основными разновидностями суперклея, а также с рекомендациями по выбору и использованию.

Диэлектрики

Электрическое поле внутри диэлектрика. Поляризационные заряды (см. рис. 118.9, б, г) создают собственное электростатическое поле, напряжённость которого направлена навстречу напряжённости внешнего поля и ослабляет его, но не компенсирует полностью.

Согласно принципу суперпозиции модуль напряжённости E результирующего электростатического поля внутри диэлектрика . Таким образом, диэлектрик — одна из моделей, используемых в электростатике, описывающая такое вещество, что внутри тел, состоящих из этого вещества, напряжённость электростатического поля может быть отлична от нуля.

Вы уже знаете, что характеристикой электрических свойств диэлектриков является диэлектрическая проницаемость вещества. С учётом формул (17.2) и (19.3) можно утверждать, что:

Из выражения (22.1.1) следует, что диэлектрическая проницаемость вещества показывает, во сколько раз модуль напряжённости электрического поля внутри однородного диэлектрика меньше модуля напряжённости поля в вакууме.

Различные диэлектрики поляризуются внешним полем по-разному и имеют разную диэлектрическую проницаемость.

Поляризацию частиц в сильном электростатическом поле используют в электрических фильтрах для очистки дыма от твёрдых продуктов сгорания топлива, загрязняющих территорию вокруг тепловых электростанций и крупных предприятий (рис. 118.10). Для этого в дымоходах устанавливают проводники специальной формы, которым сообщают определённый электрический заряд.

Рис. 118.10

Электрофильтры устанавливают на химических заводах, в цехах, производящих цемент, и других аналогичных производствах. Поляризованные частицы всевозможной пыли притягиваются к вертикальным электродам (рис. 118.11). Когда модуль силы тяжести, действующей на частицы, задерживаемые фильтром, достигает определённого значения, пыль оседает на дно фильтра. Для очистки фильтра пыль из него периодически удаляют.

Рис. 118.11

1. Какие заряды называют связанными?

2. На какие два типа делят диэлектрики в зависимости от пространственного распределения зарядов в их молекулах?

3. Что называют поляризацией диэлектрика?

4. Каков механизм поляризации полярных и неполярных диэлектриков?

5. Существует ли поле внутри диэлектрика, находящегося во внешнем электростатическом поле?

6. Что называют диэлектрической проницаемостью вещества?

Контрольные вопросы

  1. Что такое поляризованность? Что характеризует вектор поляризации?
  2. Каков физический смысл диэлектрической проницаемости вещества? Выведите связь между диэлектрической проницаемостью и и восприимчивостью вещества.
  3. В чем различие поляризации диэлектрика с полярными и неполярными молекулами?
  4. Что такое вектор электростатического смещения? Что он характеризует?
  5. Сформулируйте теорему Гаусса для электростатического поля в диэлектрике.

1 Курчатов Игорь Васильевич (1903–1960) в 1930–31гг. вместе с П.П.Кобенко заложил основы учения о сегнетоэлектриках. В 1934г. начинает исследования по нейтронной физике. В 1945г. осуществил запуск первого советского уран – графитового реактора, под его руководством создавались атомная (1949) и водородная (1953) бомбы, введена первая в мире атомная электростанция (1954), проводились исследования по управляемому термоядерному синтезу.
2 Кобенко Павел Павлович (1897–1954) проводил работу в области физики диэлектриков и сегнетоэлектриков. Заложил основы физики аморфного состояния в СССР.

Кристаллическая решетка поможет разобраться

Сейчас в познании электрических диэлектриков нам поможет разобраться кристаллическая решетка. Для того, чтобы термины не казались нам непонятными, давайте их освежим в своей голове. Кристаллическая решетка — это группа таких точек, которые образуются в веществах (а точнее в кристаллах) под воздействием сдвигов (они, кстати, могут происходить из-за воздействия электрического поля. Отлично, вспомнили. Давайте теперь разбираться.

Как мы помним, в атоме, который в данный момент изолирован, энергия электронов не может принимать какие угодно значения. В таком состоянии энергия будет принимать четко обозначенные значение W1, W2, W3 и т.д. Вот, взгляните на график:

Конечно же, каждый из этих уровней будет немного смещен после того, как атомы войдут в состав твердой кристаллической решетки. В итоге зона, в которой будет концентрировать вся энергия будет общей для всей решетки.

Итак, в кристаллической решетке энергия электронов лежит в пределах четко определенных зон и все значения, которые находятся вне этой зоны, запрещены. Это мы поняли. Двигаемся дальше. По принципу Паули каждая зона может вместить в себя ограниченное количество электронов. Сначала электроны будут заполнять нижние уровни, а когда эти ряды заполняться полностью, они будут заполнять верхние ряды.

И вот теперь ключевая мысль, которую нужно понять, чтобы разобраться в том, почему те или иные вещества проводят электрический ток. Раз электроны постепенно заполняют ряды от нижнего к верхнему, то на самом верхнем ряду они либо заполнят этот ряд полностью, либо только частично.

Так вот, при частичном заполнении ряда электроны смогут свободно по нему перемещаться, а значит и будут проводить ток. Бинго! А вот в случае, если электроны все-таки заполнят верхний уровень, то при воздействии электрического поля никаких сдвигов не произойдет и, соответственно, такое вещество можно назвать диэлектриком.

Очень похожая ситуация происходит и с аморфными твердыми телами (ну например янтарь или полиэтилен). По определению, у таких веществ расположение атомов очень случайно, а зоны, общие для всего кристалла просто не могут существовать, а значит они тоже электрические диэлектрики.

Диэлектрики в электрическом поле. Классификация, связанные заряды, вектор поляризованности. Связь между диэлектрической проницаемостью и восприимчивостью, связанными зарядами и поляризованностью

Связанные заряды. В результате процесса поляризации в объеме (или на поверхности) диэлектрика возникают нескомпенсированные заряды, которые называются поляризационными, или связанными.

Частицы, обладающие этими зарядами, входят в состав молекул и под действием внешнего электрического поля смещаются из своих положений равновесия, не покидая молекулы, в состав которой они входят. Связанные заряды характеризуют поверхностной плотностью . Выделим в поляризованном диэлектрике наклонную призму с основанием S и ребром L, параллельным вектору поляризации P (рис. 2.4). В результате поляризации на одном из оснований призмы появятся отрицательные заряды с поверхностной плотностью , а на другой положительные заряды с плотностью . С макроскопической точки зрения, рассматриваемый объем эквивалентен диполю, образованному зарядами и , которые отстоят друг от друга на расстояние L, тогда электрический момент призмы равен .

С другой стороны, электрический момент единицы объема равен , где — угол, между направлением нормали к основанию призмы и вектором P. Произведение есть объем призмы.

Приравняв друг к другу оба выражения для электрического момента, получаем, что поверхностная плотность связанных зарядов равна нормальной составляющей вектора поляризации:

  • где n — единичный вектор нормали к поверхности диэлектрика.
  • Если вектор поляризации P различен в разных точках объема диэлектрика, то в диэлектрике возникают объемные поляризационные заряды, объемная плотность которых .

Электрическое поле в диэлектрике. Рассмотрим плоский однородный диэлектрический слой, расположенный между двумя разноименно заряженными плоскостями (рис. 2.5). Пусть напряженность электрического поля, которое создается этими плоскостями в вакууме, равна ,

где — поверхностная плотность зарядов на пластинах (эти заряды называют свободными). Под действием поля диэлектрик поляризуется, и на его гранях появляются поляризационные или связанные заряды. Эти заряды создают в диэлектрике электрическое поле , которое направлено против внешнего поля .

  1. ,
  2. где — поверхностная плотность связанных зарядов. Результирующее поле внутри диэлектрика
  3. .

Поверхностная плотность связанных зарядов меньше плотности свободных зарядов, и не все поле E0 компенсируется полем диэлектрика: часть линий напряженности проходит сквозь диэлектрик, другая часть обрывается на связанных зарядах (рис. 2.5). Вне диэлектрика . Следовательно, в результате поляризации поле внутри диэлектрика оказывается слабее, чем внешнее .

где — диэлектрическая проницаемость среды. Из формулы видно, что диэлектрическая проницаемость показывает, во сколько раз напряженность поля в вакууме больше напряженности поля в диэлектрике. Для вакуума , для диэлектриков .

  • Электрическая поляризуемость среды характеризуется величиной диэлектрической восприимчивости, являющейся коэффициентом линейной связи между поляризацией диэлектрика P и внешним электрическим полем E в достаточно малых полях:
  • Восприимчивость связана с диэлектрической проницаемостью ε соотношением

Электроемкость (определение, единицы измерения). Емкость конденсатора. Плоский конденсатор.

  1. Единицы емкости.
  2. Емкостью 1Ф (фарад) обладает такой проводник, у которого потенциал возрастает на 1 В при сообщении ему заряда в 1 Кл.
  3. Емкостью 1Ф обладал бы уединенный шар, радиус которого был бы равен 13 радиусам Солнца.
  4. Емкость Земли 700 мкФ
  5. Если проводник не уединенный, то потенциалы складываются по правилу суперпозиции и емкость проводника меняется.
  6. Конденсаторы (condensare — сгущение).

Можно создать систему проводников, емкость которой не зависит от окружающих тел. Первые конденсаторы — лейденская банка (Мушенбрук, сер. XVII в.).

Конденсатор представляет собой систему из двух проводников, разделенных слоем диэлектрика, толщина которого мала по сравнению с размерами проводников. Проводники наз.

обкладками конденсатора.

Если заряды пластин конденсатора одинаковы по модулю и противоположны по знаку, то под зарядом конденсатора понимают абсолютное значение заряда одной из его обкладок.

Электроемкостью конденсатора называют отношение заряда конденсатора к разности потенциалов между обкладками: .

При подключении конденсатора к батарее аккумуляторов происходит поляризация диэлектрика внутри конденсатора и на обкладках появляютсязаряды — конденсатор заряжается. Электрические поля окружающих тел почти не проникают через металлические обкладки и не влияют на разность потенциалов между ними.

Пробой диэлектрика

Помните мы в данной статье уже говорили о том, что у каждого диэлектрика есть свой предел и что нельзя однозначно называть вещество диэлектриком и нужно рассматривать его в динамике. Так вот, давайте вернемся к этой теме и немного углубимся в нее. Знаете ли вы, что происходит при поляризации?

Дело в том, что при этом явлении начинается такое состояние, называемое стационарным или же квазистанционырным, если воздействие напряжения извне переменное. Такое состояние отличается от обычного тем, что значения поляризации могут очень долго держаться на одном уровне. Вместе с ними стабилизируется и электропроводность.

Проводники и диэлектрики в электрическом поле Диэлектрики Проводники в электрическом поле - формулы и определение с примерами Проводники и диэлектрики в электрическом поле Диэлектрики, проводники в электрическом поле | размышляем 1.5. проводники и диэлектрики в электрическом поле Электрическое поле – fizi4ka Диэлектрики в электростатическом поле: что это, особенности Электричество и магнетизм Рассмотрено электростатическое поле в диэлектриках, чему равна напряженность электростатического поля внутри диэлектрика, виды диэлектриков

Если сразу же начать увеличивать напряженность в таком поле, то можно будет очень точно определить тот предел, при котором эта самая стабильность будет резко нарушаться. Сразу же увеличиться ток, электропроводность, а это уже прямой путь из диэлектрика в проводники. Действительно, после этого вещество уже нельзя охарактеризовать, как диэлектрик. Такой процесс перехода диэлектрика в проводники называется пробоем диэлектрика.

Когда мы поняли, что такое пробой, давайте теперь поймем, как можно легко определить, в какой момент пробой диэлектрика происходит

Как мы можем понять, временной порог пробоя может зависеть от температуры, агрегатного состояния вещества и многих других факторов, тут важно другое. Давайте разберем основные случаи пробоя, их всего лишь два, поэтому не пугайтесь:

  • тепловые явления, при которых возрастающая электропроводность обуславливается тем, что диэлектрик очень быстро нагревается, из-за чего стационарным тепловое состояние уже быть не может
  • электрические явления, которые происходят из-за увеличения количества свободных электронов и ионов. Это тоже происходит в двух случаях. Либо появление свободных зарядов обусловлено сбитием их другими движущимися зарядами, либо сбитием полем.

Где применяются диэлектрики и проводники

Материалы применяются во всех сферах деятельности человека, где используется электрический ток: в промышленности, сельском хозяйстве, приборостроении, электрических сетях и бытовых электроприборах.

Выбор проводника обусловлен его техническими характеристиками. Наименьшим удельным сопротивлением обладают изделия из серебра, золота, платины. Использование их ограничено космическими и военными целями из-за высокой себестоимости. Медь и алюминий проводят ток несколько хуже, но сравнительная дешевизна привела к их повсеместному применению в качестве проводов и кабельной продукции.

Чистые металлы без примесей лучше проводят ток, но в ряде случаев требуется использовать проводники с высоким удельным сопротивлением — для производства реостатов, электрических печей, электронагревательных приборов. Для этих целей используются сплавы никеля, меди, марганца (манганин, константан). Электропроводность вольфрама и молибдена в 3 раза ниже, чем у меди, но их свойства широко используются в производстве электроламп и радиоприборов.

Твёрдые диэлектрики — материалы, обеспечивающие безопасность и бесперебойную работу токопроводящих элементов. Они используются в качестве электроизоляционного материала, не допуская утечки тока, изолируют проводники между собой, от корпуса прибора, от земли. Примером такого изделия являются диэлектрические перчатки, про которые написано в нашей статье.

Жидкие диэлектрики используют в конденсаторах, силовых кабелях, циркулирующих системах охлаждения турбогенераторов и высоковольтных масляных выключателей. Материалы применяют в качестве заливки и пропитки.

Газообразные изоляционные материалы. Воздух — естественный изолятор, одновременно обеспечивающий отвод тепла. Азот применяется в местах, где недопустимы окислительные процессы. Водород применяется в мощных генераторах с высокой теплоёмкостью.

Слаженная работа проводников и диэлектриков обеспечивает безопасную и стабильную работу оборудования и сетей электроснабжения. Выбор конкретного элемента для поставленной задачи зависит от физических свойств и технических параметров вещества.

Какая проводка лучше — сравнение медной и алюминиевой электропроводки

Что такое конденсатор, виды конденсаторов и их применение

Что такое электрическая ёмкость, в чём измеряется и от чего зависит

Какие существуют виды источников электрического тока?

Сила Лоренца и правило левой руки. Движение заряженных частиц в магнитном поле

Что такое нихромовая проволока, её свойства и область применения

Зависимость сопротивления проводника от частоты тока

При воздействии электрического тока индукция магнитного поля происходит внутри прямолинейного проводника и в окружающем его пространстве. Магнитные линии образуют концентрические окружности.

Распределение переменного тока по сечению

Что такое электрическое сопротивление

Если проводник с током условно разбить на несколько параллельных друг другу нитей тока, то можно установить, что, чем ближе токовая нить находится к оси проводника, тем больший замыкающийся внутри магнитный поток её охватывает. Индуктивность нити и индуктивное сопротивление находятся в пропорциональной зависимости от магнитного потока, с нею связанного.

В связи с этим в нитях с переменным током, находящихся внутри проводящего вещества, возникает большее индуктивное сопротивление, чем в нитях, находящихся снаружи. Образуется неравномерность тока по сечению, возрастающая от оси к поверхности проводника, чем и объясняется увеличение сопротивления проводников переменному току. Это явление называется поверхностным эффектом.

Из-за неравномерного распределения плотности тока происходит увеличение сопротивления проводника. При небольшой частоте в 50 Гц и малом сечении медного провода явление поверхностного эффекта почти незаметно. При значительном увеличении частоты и сечения проводника из железа это явление будет более активным.

Обратите внимание! Чем выше частота тока в цепи, тем ближе к поверхности проводника находятся электрические заряды, и тем больше возрастает его сопротивление

Поляризация диэлектрика

Итак, хотя, в целом вещество диэлектрика нейтрально, у полярных диэлектриков существует неравномерное распределение заряда по молекуле. Говорят, что молекула обладает электрическим дипольным моментом. Эта особенность и играет важнейшую роль при взаимодействии диэлектрика с внешним электрическим полем.

Под действием напряженности электростатического поля в диэлектрике полярные молекулы немного изменяют свое пространственное расположение, ориентируясь по внешнему полю. В результате общий положительный заряд молекул оказывается ближе к одной стороне тела, а общий отрицательный – ближе к другой. В теле появляется дипольный момент. Данный процесс называется поляризацией.

В неполярных диэлектриках поляризация также происходит, но в гораздо меньших размерах за счет изменения формы электронных облаков.

Теперь можно ответить на вопрос, почему мелкие кусочки бумаги притягиваются к расческе. Они поляризуются. Под действием поля расчески на ближнем конце кусочка бумаги появляется притягивающийся заряд, Одновременно, на дальнем конце появляется такой же отталкивающийся заряд. Поскольку сила притяжения на более близком расстоянии превышает силу отталкивания на большем, равнодействующая притягивает кусочек к расческе.

Что мы узнали?

При внесении диэлектрика в электростатическое поле происходит поляризация – молекулы немного меняют свое положение, в результате чего, распределение положительного и отрицательного заряда в теле становится неравномерным, у тела появляется дипольный момент.

    /10 Вопрос 1 из 10

Электрическое поле не может создать ток внутри диэлектрика, потому что…

  • в диэлектрике мало носителей заряда
  • диэлектриков не существует
  • у диэлектриков большая масса
  • диэлектрик не взаимодействует с электрическим полем

Диэлектрики

Это такие вещества, в которых нет свободных зарядов. Заряженные частицы не могут двигаться по всему объему тела. Они способны только смещаться на небольшие расстояния относительно своих равновесных состояний. Не проводят электрический ток.

Диэлектрики бывают: полярными, неполярными, кристаллическими.

У полярных диэлектриков молекула такая, что ее ядро и электроны находятся друг от друга на некотором расстоянии, то есть сдвинуты положительный и отрицательный центры. Поэтому молекулу называют электрическим диполем. К полярным диэлектрикам относятся дистиллированная вода, спирт.

У неполярных диэлектриков молекула симметричная. Вещества: парафин, бензол, азот и др.

К кристаллическим диэлектрикам относятся такие вещества, у которых кристаллическую решетку можно рассматривать как две подрешетки — с положительными и отрицательными ионами.

§ 5. Проводники и диэлектрики в электрическом поле

Как нам уже известно, проводник представляет собой тело, которое содержит большое число свободных электронов, заряды которых компенсируются положительными зарядами ядер атомов. Если металлический проводник поместить в электрическое поле (рис. 12), то под влиянием сил поля свободные электроны проводника придут в движение в сторону, противоположную направлению сил поля. В результате этого на одной стороне проводника возникает избыточный отрицательный заряд, а на другой стороне проводника — избыточный положительный заряд.

Рис. 12. Проводник в электрическом поле

Разделение зарядов в проводнике под влиянием внешнего электрического поля называется электризацией через влияние, или электростатической индукцией, а заряды на проводнике — индуцированными зарядами.

Индуцированные заряды проводника создают добавочное электрическое поле, направление которого противоположно внешнему полю.

Результирующее электрическое поле внутри проводника уменьшается, а вместе с ним уменьшаются силы, действующие на перераспределение зарядов. Движение зарядов в проводнике прекратится, когда напряженность поля, вызванного индуцированными зарядами проводника εп, станет равной напряженности внешнего поля εвн, а результирующая напряженность поля внутри проводника будет равна нулю.

Электрическое поле. проводники и диэлектрики | учительpro Диэлектрики - виды, характеристики и где применяются Проводники и диэлектрики в электрическом поле: виды и примеры веществ, свойства, применение диэлектриков Sa. проводники и диэлектрики — physbook Диэлектрики в электростатическом поле - класс!ная физика § 1.14. диэлектрики в электростатическом поле Диэлектрики в электростатическом поле. физика 10-11 класс. мякишев Проводники, полупроводники и диэлектрики Диэлектрики в электростатическом поле презентация, доклад, проект Диэлектрики электрический ток в диэлектриках - строительный журнал

Как было указано выше, диэлектрик отличается от проводника отсутствием свободных электронов (точнее, весьма малым количеством свободных электронов). Электроны атомов диэлектрика прочно связаны с ядром атома.

Диэлектрик, внесенный в электрическое поле, так же как и проводник, электризуется через влияние. Однако между электризацией проводника и диэлектрика имеется существенная разница. Если в проводнике под влиянием сил электрического поля свободные электроны передвигаются по всему объему проводника, то в диэлектрике свободного перемещения электрических зарядов произойти не может. Но в пределах каждой молекулы диэлектрика возникает смещение положительного заряда вдоль направления электрического поля и отрицательного заряда в обратном направлении. В результате на поверхности диэлектрика возникнут электрические заряды.

Рассматриваемое явление называется поляризацией диэлектрика.

Различают диэлектрики двух классов. У диэлектриков первого класса молекула в нейтральном состоянии имеет положительный и отрицательный заряды, настолько близко расположенные один к другому, что действие их взаимно компенсируется. Под влиянием электрического поля положительные и отрицательные заряды в пределах молекулы несколько смещаются один относительно другого, образуя диполь* (рис. 13).

Рис. 13. Электрические заряды молекул диэлектрика: а — без внешнего поля, б — при наличии поля

У диэлектриков второго класса молекулы и в отсутствие электрического поля образуют диполи. Такие диэлектрики называются полярными. К ним относятся вода, аммиак, эфир, ацетон и т. д. У таких диэлектриков при отсутствии электрического поля диполи в пространстве расположены хаотически, и вследствие этого результирующее электрическое поле вокруг полярного диэлектрика равно нулю. Под действием внешнего электрического поля молекулы (а стало быть, и диполи) стремятся повернуться так, чтобы их оси совпали с направлением внешнего поля. С устранением электрического поля поляризация диэлектрика исчезает. Таким образом, поляризация представляет собой упругое смещение электрических зарядов в веществе диэлектрика.

При некоторой определенной величине напряженности электрического поля смещение зарядов достигает предельной величины, после чего происходит разрушение — пробой диэлектрика, в результате которого диэлектрик теряет свои изолирующие свойства и становится токопроводящим.

Напряженность электрического поля, при которой наступает пробой диэлектрика, называется пробивной напряженностью εпр. Напряженность поля, допускаемая при работе диэлектрика εдоп, должна быть меньше пробивной напряженности. Отношение

называется запасом прочности.

Приведем значения пробивной напряженности (в кв/мм) для некоторых диэлектриков:

Определение

Диэлектриком называют вещество или материал, которые при обычных условиях не проводят электрический ток. Объясняется это следующим образом — отсутствие в составе таких веществ или материалов свободных носителей тока, которые могли бы перемещаться под воздействием внешних магнитных или электрических полей.

Но несмотря на полное отсутствие проводимости, изоляторы способны взаимодействовать с электричеством. Само взаимодействие в физике называется поляризацией.

Поляризация — это процесс, который приводит к смещению зарядов материала, если на него воздействует какое-то электростатическое поле. Процессу свойственно образование собственного магнитного поля внутри вещества. Направленность этого поля прямо противоположна напряжённости внешнего электростатического поля.

Процесс поляризации известен всем и он достаточно прост. Всем мы помним опыт с пластиковой ручкой, кусочками бумаги и ткани. Если натереть пластик о шерстяную ткань, то за счет трения образуется слабый по величине ток, который начинает притягивать кусочек бумаги. Это притяжение и является взаимодействием с диэлектриком, которым в данном опыте выступает кусочек бумаги.

Характеристики и физические свойства материалов

Параметры проводников определяют область их применения. Основные физические характеристики:

  • удельное электрическое сопротивление — характеризует способность вещества препятствовать прохождению электрического тока;
  • температурный коэффициент сопротивления — величина, характеризующая изменение показателя в зависимости от температуры;
  • теплопроводность — количество тепла, проходящее в единицу времени через слой материала;
  • контактная разность потенциалов — происходит при соприкосновении двух разнородных металлов, применяется в термопарах для измерения температуры;
  • временное сопротивление разрыву и относительное удлинение при растяжении — зависит от вида металла.

При охлаждении до критических температур удельное сопротивление проводника стремится к нулю. Это явление называется сверхпроводимостью.

Свойства, характеризующие проводник:

  • электрические — сопротивление и электропроводимость;
  • химические — взаимодействие с окружающей средой, антикоррозийность, способность соединения при помощи сварки или пайки;
  • физические — плотность, температура плавления.

Особенность диэлектриков — противостоять воздействию электротока. Физические свойства электроизоляционных материалов:

  • диэлектрическая проницаемость — способность изоляторов поляризоваться в электрическом поле;
  • удельное объёмное сопротивление;
  • электрическая прочность;
  • тангенс угла диэлектрических потерь.

Изоляционные материалы характеризуются по следующим параметрам:

  • электрические — величина пробивного напряжения, электрическая прочность;
  • физические — термостойкость;
  • химические — растворимость в агрессивных средствах, влагостойкость.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть 1

1. Лёгкий незаряженный шарик из металлической фольги подвешен на тонкой шёлковой нити. При поднесении к шарику стержня с положительным электрическим зарядом (без прикосновения) шарик

1) отталкивается от стержня
2) не испытывает ни притяжения, ни отталкивания
3) на больших расстояниях притягивается к стержню, на малых расстояниях отталкивается
4) притягивается к стержню

2. К незаряженной лёгкой металлической гильзе, подвешенной на шёлковой нити, поднесли, не касаясь, положительно заряженную стеклянную палочку. На каком рисунке правильно показано поведение гильзы и распределение зарядов на ней?

3. К незаряженному электрометру поднесли положительно заряженную палочку. Какой заряд приобретут шар и стрелка электрометра?

1) шар и стрелка будут заряжены отрицательно
2) шар и стрелка будут заряжены положительно
3) на шаре будет избыточный положительный заряд, на стрелке — избыточный отрицательный заряд
4) на шаре будет избыточный отрицательный заряд, на стрелке — избыточный положительный заряд

4. К двум одинаковым заряженным шарикам, подвешенным на изолирующих нитях, подносят положительно заряженную стеклянную палочку. В результате положение шариков изменяется так, как показано на рисунке (пунктирными линиями указано первоначальное положение нитей). Это означает, что

1) оба шарика заряжены положительно
2) оба шарика заряжены отрицательно
3) первый шарик заряжен положительно, а второй отрицательно
4) первый шарик заряжен отрицательно, а второй положительно

5. К подвешенному на тонкой нити отрицательно заряженному шарику А поднесли, не касаясь, шарик Б. Шарик А отклонился, как показано на рисунке. Шарик Б

1) имеет отрицательный заряд
2) имеет положительный заряд
3) может быть не заряжен
4) может иметь как положительный, так и отрицательный заряд

6. К отрицательно заряженному электроскопу поднесли, не касаясь его, диэлектрическую палочку. При этом листочки электроскопа разошлись на заметно больший угол. Заряд палочки может быть

1) только положительным
2) только отрицательным
3) и положительным, и отрицательным
4) равным нулю

7. К незаряженному изолированному проводнику АБ приблизили изолированный отрицательно заряженный металлический шар. В результате листочки, подвешенные с двух сторон проводника, разошлись на некоторый угол (см. рисунок).

Распределение заряда в проводнике АБ правильно изображено на рисунке

8. На нити подвешен незаряженный металлический шарик. К нему снизу поднесли заряженную палочку. Изменится ли сила натяжения нити, и если да, то как?

1) не изменится
2) увеличится независимо от знака заряда палочки
3) уменьшится независимо от знака заряда палочки
4) увеличится или уменьшится в зависимости от знака заряда палочки

9. Из какого материала может быть сделан стержень, соединяющий электроскопы, изображённые на рисунке?

А. Сталь
Б. Стекло

1) только А
2) только Б
3) и А, и Б
4) ни А, ни Б

10. Два металлических шарика, укреплённых на изолирующей подставке, соединили металлическим стержнем. К правому шарику поднесли отрицательно заряженную палочку, затем убрали стержень и заряженную палочку. Какой заряд будет на правом и на левом шариках?

Связь вектора поляризации со связанными зарядами - справочник студента - мбоу Электрическое поле Проводники и диэлектрики в электрическом поле В чём отличие проводников от диэлектриков, их свойства и сфера применения Учебники Диэлектрики в электростатическом поле Диэлектрики и проводники в электрическом поле. поле внутри проводников и диэлектриков § 1.14. диэлектрики в электростатическом поле

1) на правом шарике — положительный, на левом — отрицательный
2) на правом шарике — отрицательный, на левом — положительный
3) на нравом и на левом шариках — положительный
4) на правом и на левом шариках — отрицательный

11. Из перечня приведённых ниже высказываний выберите два правильных и запишите их номера в таблицу.

1) Вокруг электрического заряда существует электрическое поле.
2) В диэлектрике, помещенном в электрическое поле, происходит перераспределение зарядов.
3) Электрическое поле невидимо и не может быть обнаружено.
4) При электризации через влияние в проводнике происходит перераспределение зарядов.
5) Диэлектрику можно сообщить электрический заряд, поместив его в электрическое поле.

12. Электрометр с шариком на его конце помещён в поле отрицательного заряда. При этом его стрелка отклонилась на некоторый угол. Как при этом изменилось количество заряженных частиц электрометре? Установите соответствие между физическими величинами и их возможными изменениями при этом. Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА
A) количество протонов на шарике
Б) количество электронов на шарике
B) количество электронов на стрелке

ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась

Вектор поляризации. Его связь с поверхностной плотностью связанных зарядов

⇐ ПредыдущаяСтр 26 из 42Следующая ⇒

Вектор поляризации.
Количественное описание производится с помощью вектора
поляризации. Когда внешнего поля нет, суммарный дипольный момент

равен нулю (исключение составляют сегнетоэлектрики, электреты). Под влиянием внешнего электрического поля возникает поляризация, которую характеризуем дипольным моментом единицы объема — вектором

поляризации P :
p
V
P  (2.2.1)
V
Здесь p дипольный момент молекулы. Размерность вектора поляризации равна P q , которая
L2

совпадает с размерностью напряженности электрического поля.

Естественно, что вектор поляризации зависит от внешнего поля, как и наведенный поляризационный заряд (связанный). Поляризация приводит к появлению индукционного связанного заряда на поверхности, а иногда и в объеме. Вектор поляризации зависит от связанного заряда.

Связь между вектором поляризации и поверхностной плотностью заряда.

Рассмотрим диэлектрик, имеющий форму косого параллелепипеда, и поместим его в однородное электрическое поле E (рис. 2.4). На боковых гранях появятся поляризационные заряды с плотностью ’.

Если S — площадь боковой грани, то диэлектрик приобретает дипольный момент, равный ’ Sl , где l -вектор длины параллелепипеда, направленный вдоль электрического поля или, что то же, от отрицательных зарядов к положительным.

Тогда вектор поляризации равен:

P  S l (2.2.2)
V
Здесь объем параллелепипеда определяется как
S – +
E V  SlCos, который можно выразить через
n S + скалярное произведение вектора нормали к
E + боковой грани и вектора l
V  S l ,n (2.2.3)
+ n
Умножим (2.2.2) скалярно на вектор нормали и,
l воспользовавшись (2.2.3), получим:
S
Рис. 2.4. Pn  l ,n (2.2.4)
V

Итак, получаем связь между поверхностной плотностью поляризационного заряда и нормальной

составляющей вектора поляризации Pn:
 Pn  Pn (2.2.5)

Это соотношение справедливо как для положительного, так и отрицательного зарядов. Отметим, что можно интерпретировать уравнение (2.2.5) следующим образом: связанный заряд на поверхности появляется при включении внешнего поля как заряд проходящий (смещаемый) изнутри объема через его поверхность.

Разновидности диэлектриков

Изоляционные материалы имеют свойство к поляризации и обратному воздействию на электростатические поля. Но эти свойства не могут быть одинаковыми для всех материалов. Они зависят от разновидности самих материалов, которые подразделяются на:

  1. Сегнетоэлектрики. К этому типу относятся кристаллические вещества. Им свойственна высокая поляризация, которая увеличивается при возрастании температуры вещества. Кроме того такие кристаллы способны сохранять некоторую часть предыдущего заряда за счет того, что сегнетоэлектрики зависимы от внешнего воздействующего поля. К ним применимо понятие диэлектрического гистерезиса.
  2. Пьезоэлектрики. К ним также относятся кристаллические материалы. Основной особенностью является возникновение тока при механическом воздействии на материал или деформации его структуры.
  3. Пироэлектрики. Являются одной из разновидностей пьезоэлектриков. Отличительная особенность таких материалов заключается в возникновении поляризации при изменении температуры внешней поверхности. Такие вещества способны вырабатывать ток как при росте температуры, так и при ее снижении.

Свойства кристаллических диэлектриков сильно отличаются от свойств изоляторов из органических, неорганических веществ, используемых в повседневной жизни. Такие материалы применяются в чувствительных датчиках СВЧ, различных радиодеталях и генераторах тока.

Как не путать проводники и диэлектрики

До этого мы с вами очень подробно рассмотрели диэлектрики, узнали, как они работают, как устроены внутри. Теперь же давайте узнаем, как они используются в реальной жизни и как не спутать их с проводниками.

Где применяются диэлектрики

Диэлектрики применяются во многих сферах жизни, а именно в тех, где нужен электрический ток.

Особенно активно их используют в сельском хозяйстве, промышленности и приборостроении.

Твердые диэлектрики

Диэлектрики бывают разные. Например, твердые диэлектрики могут обеспечивать безопасность приборов, работающий на электричестве. Они являются хорошими изоляторами тока, а значит очень сильно влияют на долговечность этих приборов. Одним из примеров можно назвать диэлектрические перчатки.

Жидкие диэлектрики

А вот диэлектрики жидкие нужны немного для другого. Они то используются в конденсаторах, кабелях, системах охлаждения с циркуляцией воздуха и во многих других приборах.

Газообразные диэлектрики

Также существуют и газообразные диэлектрики, хоть они и не так популярны в наши дни. Эти диэлектрики создала сама природа. Например, водород используется для мощных генераторов, у которых просто запредельная теплоемкость, а вот азот помогает по максимуму сократить окислительные процессы. Самым же простым примером газообразного диэлектрика мы считаем воздух. Да-да, это тоже диэлектрик, причем еще и тепло может отводить.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *