Bakit ang mga dielectric ay hindi nagsasagawa ng kasalukuyang

Upang masagot ang tanong na "bakit ang isang dielectric ay hindi nagsasagawa ng kuryente?" sa hitsura at pagkakaroon ng electric current… At pagkatapos ay ihambing natin kung paano kumikilos ang mga konduktor at dielectric na may kaugnayan sa paghahanap ng sagot sa tanong na ito.

Kasalukuyan

Ang electric current ay tinatawag na ordered, iyon ay, nakadirekta, paggalaw ng mga sisingilin na particle electric field… Kaya, una, ang pagkakaroon ng electric current ay nangangailangan ng pagkakaroon ng mga free charged na particle na may kakayahang gumalaw sa direksiyon na paraan. Pangalawa, kailangan ng electric field para itaboy ang mga singil na ito. At, siyempre, dapat mayroong isang tiyak na espasyo kung saan ang paggalaw na ito ng mga sisingilin na particle, na tinatawag na electric current, ay nagaganap.

Ang mga particle na walang bayad ay sagana sa mga conductor: sa mga metal, sa electrolytes, sa plasma. Sa isang tansong konduktor, halimbawa, ito ay mga libreng electron, sa isang electrolyte - ions, halimbawa, sulfuric acid ions (hydrogen at sulfur oxide) sa isang lead-acid na baterya, sa plasma - ions at electron, sila ang mga na gumagalaw sa panahon ng isang electric discharge sa isang ionized gas.

metal

Halimbawa, kumuha tayo ng dalawang piraso ng tansong wire at gamitin ang mga ito upang ikonekta ang isang maliit na bombilya sa isang baterya. Ano ang mangyayari? Magsisimulang magliliwanag ang ilaw, ibig sabihin ay a direktang kuryente… Sa pagitan ng mga dulo ng mga wire ay mayroon na ngayong potensyal na pagkakaiba na nilikha ng baterya, na nangangahulugan na ang isang electric field ay nagsimulang kumilos sa loob ng wire.

Pinipilit ng electric field ang mga electron ng mga panlabas na shell ng copper atoms na lumipat sa direksyon ng field — mula sa atom hanggang atom, mula sa atom hanggang sa susunod na atom, at iba pa sa kahabaan ng chain, dahil ang mga electron ng mga panlabas na shell ng metal ang mga atomo ay hindi gaanong nakagapos sa nuclei kaysa sa mga electron na mas malapit sa nuclei ng mga orbit ng elektron. Mula sa kung saan naiwan ang elektron, ang isa pang elektron ay nagmumula sa negatibong terminal ng baterya, iyon ay, ang mga electron ay malayang gumagalaw sa kahabaan ng metal chain, na madaling binabago ang kanilang pag-aari sa mga atom.

Tila nabubuo ang mga ito sa kahabaan ng kristal na sala-sala ng metal sa direksyon na sila ay itinulak, sinusubukang pabilisin, ang electric field (mula sa minus hanggang sa plus ng pare-pareho ang pinagmulan ng EMF), habang ang mga electron ay kumakapit sa mga atomo ng kristal na sala-sala. lahat sa kanilang landas.

Ang ilang mga electron sa kurso ng kanilang paggalaw ay nasira sa mga atomo (dahil sa ang katunayan na ang thermal movement ay nag-vibrate sa buong istraktura ng mga atom kasama ng mga electron), bilang isang resulta kung saan ang konduktor ay uminit - ito ay kung paano ito nagpapakita ng sarili electrical resistance ng mga wire.

Libreng mga electron sa isang metal

Ang pag-aaral ng mga metal gamit ang X-ray, gayundin ang iba pang pamamaraan, ay nagpakita na ang mga metal ay may mala-kristal na istraktura.Nangangahulugan ito na ang mga ito ay binubuo ng mga atomo o molekula na nakaayos sa isang tiyak na paraan sa espasyo (sa pagkakasunud-sunod, mga ion) na lumikha ng tamang paghalili sa lahat ng tatlong dimensyon.

Sa ilalim ng mga kondisyong ito, ang mga atomo ng mga elemento ay matatagpuan na malapit sa isa't isa na ang kanilang mga panlabas na electron ay nabibilang sa atom na ito sa parehong antas ng sa mga kalapit, bilang isang resulta kung saan ang antas ng pagbubuklod ng elektron sa bawat indibidwal na atom ay halos wala.

Depende sa uri ng metal, hindi bababa sa isa sa mga electron ng bawat atom, minsan dalawang electron, at sa ilang mga kaso kahit na tatlong electron ay libre sa mga tuntunin ng kanilang mga paggalaw sa metal, sa ilalim ng impluwensya ng panlabas na ipinataw na pwersa.

Dielectric

Ano ang nasa isang dielectric? Kung sa halip na mga wire na tanso ay kukuha ka ng plastik, papel o katulad nito? Walang kuryente, walang ilaw. Bakit? Ang istraktura ng dielectric ay tulad na ito ay binubuo ng mga neutral na molekula na, kahit na sa ilalim ng pagkilos ng isang electric field, ay hindi naglalabas ng kanilang mga electron sa isang maayos na paggalaw - hindi nila magagawa. Walang mga libreng conduction electron sa isang dielectric, tulad ng sa isang metal.

Ang mga panlabas na electron sa atom ng anumang dielectric na molekula ay mahigpit na nakaimpake, bukod dito, nakikilahok sila sa mga panloob na bono ng molekula, habang ang mga molekula ng naturang sangkap ay karaniwang neutral sa kuryente. Ang lahat ng dielectric molecule ay maaaring gawin ay polarize.

Sa ilalim ng pagkilos ng isang electric field na inilapat sa kanila, ang nauugnay na mga singil sa kuryente ng bawat molekula ay bahagyang lilipat mula sa posisyon ng balanse, habang ang bawat sisingilin na particle ay mananatili sa sarili nitong atom. Ang phenomenon na ito ay tinatawag na charge displacement dielectric polariseysyon.

Bilang resulta ng polariseysyon, lumilitaw ang mga singil sa ibabaw ng isang dielectric na polarized sa ganitong paraan ng isang electric field na inilapat dito, na may posibilidad na bawasan ang panlabas na electric field na nagdulot ng polarization sa kanilang electric field. Ang kakayahan ng isang dielectric na pahinain ang isang panlabas na electric field sa ganitong paraan ay tinatawag dielectric na pare-pareho.