Uma substância que possui partículas livres com uma carga se movendo pelo corpo de maneira ordenada devido ao campo elétrico atuante é chamada de condutor em um campo eletrostático. E as cargas das partículas são chamadas livres. Os dielétricos, por outro lado, não os possuem. Condutores e dielétricos têm natureza e propriedades diferentes.
Explorador
Em um campo eletrostático, os condutores são metais, soluções alcalinas, ácidas e salinas, bem como gases ionizados. Os portadores de cargas livres em metais são elétrons livres.
Ao entrar em um campo elétrico uniforme, onde os metais são condutores sem carga, o movimento começará na direção oposta ao vetor tensão de campo. Acumulando de um lado, os elétrons criarão uma carga negativa e, do outro lado, uma quantidade insuficiente deles fará com que apareça um excesso de carga positiva. Acontece que as cargas são separadas. Diferentes encargos não compensados surgem sob a influência decampo externo. Assim, eles são induzidos, e o condutor no campo eletrostático permanece sem carga.
Cobranças não compensadas
A eletrificação, quando as cargas são redistribuídas entre as partes do corpo, é chamada de indução eletrostática. Cargas elétricas descompensadas formam seu corpo, tensões internas e externas são opostas uma à outra. Dividindo e depois acumulando em partes opostas do condutor, a intensidade do campo interno aumenta. Como resultado, torna-se zero. Então as cobranças se equilibram.
Neste caso, toda a cobrança não compensada está fora. Este fato é utilizado para obter proteção eletrostática que protege os dispositivos da influência de campos. Eles são colocados em grades ou caixas de metal aterradas.
Dielétricos
Substâncias sem cargas elétricas livres sob condições padrão (ou seja, quando a temperatura não é nem muito alta nem muito baixa) são chamadas de dielétricos. As partículas neste caso não podem se mover ao redor do corpo e são apenas ligeiramente deslocadas. Portanto, as cargas elétricas estão conectadas aqui.
Os dielétricos são divididos em grupos dependendo da estrutura molecular. As moléculas dos dielétricos do primeiro grupo são assimétricas. Estes incluem água comum, nitrobenzeno e álcool. Suas cargas positivas e negativas não coincidem. Atuam como dipolos elétricos. Tais moléculas são consideradas polares. Seu momento elétrico é igual ao momento finalvalor sob todas as condições diferentes.
O segundo grupo consiste em dielétricos, em que as moléculas têm uma estrutura simétrica. Estes são parafina, oxigênio, nitrogênio. Cargas positivas e negativas têm um significado semelhante. Se não há campo elétrico externo, também não há momento elétrico. Estas são moléculas apolares.
Cargas opostas em moléculas em um campo externo têm centros deslocados direcionados em direções diferentes. Eles se transformam em dipolos e ganham outro momento elétrico.
Os dielétricos do terceiro grupo possuem uma estrutura cristalina de íons.
Gostaria de saber como um dipolo se comporta em um campo uniforme externo (afinal, é uma molécula que consiste em dielétricos polares e não polares).
Qualquer carga dipolar é dotada de uma força, cada uma com o mesmo módulo, mas uma direção diferente (oposta). Duas forças são formadas que têm um momento rotacional, sob a influência da qual o dipolo tende a girar de tal maneira que a direção dos vetores coincide. Como resultado, ele obtém a direção do campo externo.
Não há campo elétrico externo em um dielétrico apolar. Portanto, as moléculas são desprovidas de momentos elétricos. Em um dielétrico polar, o movimento térmico ocorre em completa desordem. Por causa disso, os momentos elétricos têm uma direção diferente e sua soma vetorial é zero. Ou seja, o dielétrico não tem momento elétrico.
Dielétrico em um campo elétrico uniforme
Vamos colocar um dielétrico em um campo elétrico uniforme. Já sabemos que os dipolos são moléculas polares e apolares.dielétricos que são direcionados dependendo do campo externo. Seus vetores são ordenados. Então a soma dos vetores não é zero e o dielétrico tem um momento elétrico. Dentro dele existem cargas positivas e negativas, que se compensam mutuamente e estão próximas umas das outras. Portanto, o dielétrico não recebe carga.
Superfícies opostas têm cargas de polarização não compensadas que são iguais, ou seja, o dielétrico é polarizado.
Se você pegar um dielétrico iônico e colocá-lo em um campo elétrico, a rede de cristais de íons nele se deslocará ligeiramente. Como resultado, o dielétrico do tipo íon receberá um momento elétrico.
Cargas polarizantes formam seu próprio campo elétrico, que tem sentido contrário ao externo. Portanto, a intensidade do campo eletrostático, que é formado por cargas colocadas em um dielétrico, é menor do que no vácuo.
Explorador
Uma imagem diferente se desenvolverá com os maestros. Se condutores de corrente elétrica forem introduzidos em um campo eletrostático, uma corrente de curto prazo surgirá nele, pois as forças elétricas que atuam sobre cargas livres contribuirão para a ocorrência do movimento. Mas todos também conhecem a lei da irreversibilidade termodinâmica, quando qualquer macroprocesso em um sistema fechado e movimento deve eventualmente terminar, e o sistema se equilibrará.
Um condutor em um campo eletrostático é um corpo feito de metal, onde os elétrons começam a se mover contra as linhas de força ecomeçará a acumular à esquerda. O condutor à direita perderá elétrons e ganhará uma carga positiva. Quando as cargas são separadas, ele adquire seu campo elétrico. Isso é chamado de indução eletrostática.
Dentro do condutor, a intensidade do campo eletrostático é zero, o que é fácil de provar movendo-se do oposto.
Características do comportamento da carga
A carga do condutor se acumula na superfície. Além disso, é distribuído de tal forma que a densidade de carga é orientada para a curvatura da superfície. Aqui será mais do que em outros lugares.
Condutores e semicondutores têm mais curvatura nos pontos de canto, arestas e arredondamentos. Há também uma alta densidade de carga. Junto com seu aumento, a tensão também está crescendo nas proximidades. Portanto, um forte campo elétrico é criado aqui. Uma carga corona aparece, fazendo com que as cargas fluam do condutor.
Se considerarmos um condutor em um campo eletrostático, do qual a parte interna é retirada, será encontrada uma cavidade. Nada mudará com isso, porque o campo não foi e não será. Afinal, está ausente na cavidade por definição.
Conclusão
Nós olhamos para condutores e dielétricos. Agora você pode entender suas diferenças e características da manifestação de qualidades em condições semelhantes. Então, em um campo elétrico uniforme, eles se comportam de maneira bem diferente.
