Проводники и диэлектрики в электростатическом поле

Проводники и диэлектрики в электростатическом поле

На силу взаимодействия между заряжёнными частицами существенно влияет среда, в которой они находятся. Согласно закону Кулона в среде сила взаимодействия всегда меньше, чем в вакууме. Любая среда ослабляет напряженность поля.

Все вещества по уровню подвижности заряженных частиц делят на группы:

ПРОВОДИМОСТЬ ВЕЩЕСТВ

проводники полупроводники диэлектрики

Проводники – вещества, которые проводят электрический ток; есть свободные заряды (е). (металлы, соли)

Свободные заряды – заряжённые частицы, способные свободно перемещаться в проводнике под влиянием электрического поля.

Если проводник поместить в электрическое поле, то его свободные электроны придут в движение. Проводник начнёт заряжаться. Одна часть под действием поля заряжается отрицательно, другая – положительно. Это явление называется электростатической индукцией. Заряды на поверхности создают своё поле, тем самым компенсируют внешнее поле. Напряжённость внутри проводника равна нулю (Е=0), так как весь заряд сосредоточен на поверхности проводника.

Полупроводники – вещества, в которых количество свободных зарядов зависит от внешних условий (температура). (Si, Ge, оксиды, сульфиды, минералы)

Диэлектрики – вещества, которые не проводят электрический ток; нет свободных зарядов. (газы, стекло, фарфор)

ВИДЫ ДИЭЛЕКРИКОВ

полярные неполярные

не совпадают – центры распределения «+» и «–» зарядов – совпадают

(спирты, вода) (инерт. газы, О₂, Н₂)

В диэлектрике заряжённые частицы не могут перемещаться под действие эл. поля, так как связаны между собой. Молекула диэлектрика – «диполь» – система двух равных по модулю, но противоположных по знаку зарядов, находящихся на некотором расстоянии друг от друга.

Диэлектрическая проницаемость среды – ф. в., равная отношению модуля напряжённости поля в вакууме к модулю напряжённости в диэлектрике.

В среде с диэлектрической проницаемостью кулоновская сила взаимодействия точечных электрических зарядов убывает в раз:

F=k .

Решите задачу:

Найти значение каждого из двух одинаковых зарядов, если в масле на расстоянии 6 см друг от друга они взаимодействуют с силой 0,4 мН.