ნივთიერებას, რომელსაც აქვს თავისუფალი ნაწილაკები მუხტით, რომლებიც სხეულში მოძრაობენ მოწესრიგებულად მოქმედი ელექტრული ველის გამო, ელექტროსტატიკურ ველში გამტარი ეწოდება. ნაწილაკების მუხტებს კი თავისუფალი ეწოდება. დიელექტრიკებს, მეორეს მხრივ, არ აქვთ ისინი. გამტარებს და დიელექტრიკებს განსხვავებული ბუნება და თვისებები აქვთ.
Explorer
ელექტროსტატიკურ ველში გამტარებია ლითონები, ტუტე, მჟავე და მარილიანი ხსნარები, აგრეთვე იონიზირებული აირები. მეტალებში თავისუფალი მუხტების მატარებლები თავისუფალი ელექტრონებია.
ერთგვაროვან ელექტრულ ველში შესვლისას, სადაც ლითონები გამტარები არიან მუხტის გარეშე, მოძრაობა დაიწყება ველის ძაბვის ვექტორის საპირისპირო მიმართულებით. ერთ მხარეს დაგროვილი ელექტრონები წარმოქმნიან უარყოფით მუხტს, მეორე მხრივ კი მათი არასაკმარისი რაოდენობა გამოიწვევს ჭარბი დადებითი მუხტის გამოჩენას. თურმე ბრალდებები გამიჯნულია. არაკომპენსირებული სხვადასხვა ბრალდებით წარმოიქმნება გავლენის ქვეშგარე ველი. ამრიგად, ისინი იწვევენ და ელექტროსტატიკურ ველში გამტარი რჩება მუხტის გარეშე.
ანაზღაურებადი გადასახადი
ელექტრიფიკაცია, როდესაც მუხტები გადანაწილებულია სხეულის ნაწილებს შორის, ეწოდება ელექტროსტატიკური ინდუქცია. არაკომპენსირებული ელექტრული მუხტები ქმნიან მათ სხეულს, შიდა და გარე დაძაბულობა ერთმანეთის საპირისპიროა. გამტარის საპირისპირო ნაწილებზე გამოყოფით და შემდეგ დაგროვებით, შიდა ველის ინტენსივობა იზრდება. შედეგად, ის ნულოვანი ხდება. შემდეგ გადასახადების ბალანსი.
ამ შემთხვევაში, მთელი აუნაზღაურებელი გადასახადი გარეთაა. ეს ფაქტი გამოიყენება ელექტროსტატიკური დაცვის მისაღებად, რომელიც იცავს მოწყობილობებს ველების გავლენისგან. ისინი მოთავსებულია ბადეებში ან დამიწებულ ლითონის კორპუსებში.
დიელექტრიკები
ნივთიერებებს უფასო ელექტრული მუხტის გარეშე სტანდარტულ პირობებში (ანუ, როდესაც ტემპერატურა არც ძალიან მაღალია და არც ძალიან დაბალია) დიელექტრიკები ეწოდება. ნაწილაკები ამ შემთხვევაში ვერ მოძრაობენ სხეულის გარშემო და მხოლოდ ოდნავ გადაადგილდებიან. ამიტომ, ელექტრული მუხტები აქ არის დაკავშირებული.
დიელექტრიკები იყოფა ჯგუფებად მოლეკულური სტრუქტურის მიხედვით. პირველი ჯგუფის დიელექტრიკის მოლეკულები ასიმეტრიულია. მათ შორისაა ჩვეულებრივი წყალი, ნიტრობენზოლი და ალკოჰოლი. მათი დადებითი და უარყოფითი მუხტები ერთმანეთს არ ემთხვევა. ისინი მოქმედებენ როგორც ელექტრული დიპოლები. ასეთი მოლეკულები პოლარულია. მათი ელექტრული მომენტი ფინალის ტოლიამნიშვნელობა ყველა სხვადასხვა პირობებში.
მეორე ჯგუფი შედგება დიელექტრიკებისგან, რომლებშიც მოლეკულებს აქვთ სიმეტრიული სტრუქტურა. ეს არის პარაფინი, ჟანგბადი, აზოტი. დადებით და უარყოფით მუხტებს მსგავსი მნიშვნელობა აქვთ. თუ არ არის გარე ელექტრული ველი, მაშინ არც ელექტრული მომენტია. ეს არის არაპოლარული მოლეკულები.
მოლეკულების საპირისპირო მუხტებმა გარე ველში გადაანაცვლეს სხვადასხვა მიმართულებით მიმართული ცენტრები. ისინი გადაიქცევიან დიპოლებად და იღებენ კიდევ ერთ ელექტრულ მომენტს.
მესამე ჯგუფის დიელექტრიკებს აქვთ იონების კრისტალური სტრუქტურა.
მაინტერესებს როგორ იქცევა დიპოლი გარე ერთგვაროვან ველში (ბოლოს და ბოლოს, ეს არის მოლეკულა, რომელიც შედგება არაპოლარული და პოლარული დიელექტრიკებისგან).
ნებისმიერი დიპოლური მუხტი აღჭურვილია ძალით, რომელთაგან თითოეულს აქვს იგივე მოდული, მაგრამ განსხვავებული მიმართულება (საპირისპირო). წარმოიქმნება ორი ძალა, რომლებსაც აქვთ ბრუნვის მომენტი, რომლის გავლენით დიპოლი მიდრეკილია ბრუნვისკენ ისე, რომ ვექტორების მიმართულება ემთხვევა. შედეგად, ის იღებს გარე ველის მიმართულებას.
არაპოლარულ დიელექტრიკულში არ არსებობს გარე ელექტრული ველი. მაშასადამე, მოლეკულები მოკლებულია ელექტრულ მომენტებს. პოლარულ დიელექტრიკში თერმული მოძრაობა ხდება სრული არეულობის დროს. ამის გამო ელექტრულ მომენტებს განსხვავებული მიმართულება აქვთ და მათი ვექტორული ჯამი ნულის ტოლია. ანუ დიელექტრიკს არ აქვს ელექტრული მომენტი.
დიელექტრიკი ერთგვაროვან ელექტრულ ველში
მოდით დიელექტრიკი ერთგვაროვან ელექტრულ ველში მოვათავსოთ. ჩვენ უკვე ვიცით, რომ დიპოლები არის პოლარული და არაპოლარული მოლეკულები.დიელექტრიკები, რომლებიც მიმართულია გარე ველის მიხედვით. მათი ვექტორები დალაგებულია. მაშინ ვექტორების ჯამი არ არის ნული და დიელექტრიკს აქვს ელექტრული მომენტი. მის შიგნით არის დადებითი და უარყოფითი მუხტები, რომლებიც ურთიერთკომპენსირებულია და ერთმანეთთან ახლოსაა. ამიტომ დიელექტრიკი არ იღებს დატენვას.
მოპირდაპირე ზედაპირებს აქვთ არაკომპენსირებული პოლარიზაციის მუხტები, რომლებიც თანაბარია, ანუ დიელექტრიკი პოლარიზებულია.
თუ აიღებთ იონურ დიელექტრიკს და მოათავსებთ მას ელექტრულ ველში, მაშინ მასში იონების კრისტალების ბადე ოდნავ გადაინაცვლებს. შედეგად, იონის ტიპის დიელექტრიკი მიიღებს ელექტრულ მომენტს.
პოლარიზებული მუხტები ქმნიან საკუთარ ელექტრულ ველს, რომელსაც აქვს საპირისპირო მიმართულება გარედან. მაშასადამე, ელექტროსტატიკური ველის ინტენსივობა, რომელიც წარმოიქმნება დიელექტრიკში მოთავსებული მუხტებით, ნაკლებია ვიდრე ვაკუუმში.
Explorer
დირიჟორებთან განსხვავებული სურათი შეიქმნება. თუ ელექტრული დენის გამტარები შეყვანილია ელექტროსტატიკურ ველში, მასში წარმოიქმნება მოკლევადიანი დენი, რადგან თავისუფალ მუხტებზე მოქმედი ელექტრული ძალები ხელს შეუწყობს მოძრაობის წარმოქმნას. მაგრამ ყველამ ასევე იცის თერმოდინამიკური შეუქცევადობის კანონი, როდესაც დახურულ სისტემაში ნებისმიერი მაკროპროცესი და მოძრაობა საბოლოოდ უნდა დასრულდეს და სისტემა დაბალანსდება.
გამტარი ელექტროსტატიკურ ველში არის ლითონისგან დამზადებული სხეული, სადაც ელექტრონები იწყებენ მოძრაობას ძალის ხაზების საწინააღმდეგოდ დამარცხნივ დაიწყებს დაგროვებას. მარჯვნივ მდებარე გამტარი დაკარგავს ელექტრონებს და მოიპოვებს დადებით მუხტს. როდესაც მუხტები განცალკევებულია, ის შეიძენს თავის ელექტრულ ველს. ამას ელექტროსტატიკური ინდუქცია ჰქვია.
გამტარის შიგნით ელექტროსტატიკური ველის სიძლიერე ნულის ტოლია, რაც ადვილი დასამტკიცებელია საპირისპიროდან გადაადგილებით.
დამუხტვის ქცევის მახასიათებლები
გამტარის მუხტი გროვდება ზედაპირზე. გარდა ამისა, იგი ნაწილდება ისე, რომ მუხტის სიმკვრივე ორიენტირებულია ზედაპირის გამრუდებაზე. აქ უფრო მეტი იქნება ვიდრე სხვა ადგილებში.
გამტარებსა და ნახევარგამტარებს აქვთ ყველაზე მეტი გამრუდება კუთხის წერტილებზე, კიდეებსა და დამრგვალებებზე. ასევე არის მაღალი დატენვის სიმკვრივე. მის მატებასთან ერთად, ახლომახლო დაძაბულობაც იზრდება. ამიტომ აქ იქმნება ძლიერი ელექტრული ველი. ჩნდება კორონა მუხტი, რომელიც იწვევს მუხტების გადინებას გამტარიდან.
თუ გავითვალისწინებთ ელექტროსტატიკურ ველში გამტარს, საიდანაც ამოღებულია შიდა ნაწილი, აღმოჩნდება ღრუ. ამისგან არაფერი შეიცვლება, რადგან სფერო არ ყოფილა და არც იქნება. ყოველივე ამის შემდეგ, ის არ არის ღრუში.
დასკვნა
ჩვენ გადავხედეთ გამტარებს და დიელექტრიკებს. ახლა თქვენ შეგიძლიათ გაიგოთ მათი განსხვავებები და თვისებების გამოვლინების მახასიათებლები მსგავს პირობებში. ასე რომ, ერთგვაროვან ელექტრულ ველში ისინი სულ სხვანაირად იქცევიან.
