Який вплив справляють на електростатичне поле тіла, які не є провідниками? Для з'ясування цього питання треба ближче познайомитися з будовою таких тел.
У ізолятора або діелектрика електричні заряди, а точніше, електрично заряджені частинки - електрони і ядра в нейтральних атомах пов'язані один з одним. Вони не можуть, подібно вільним зарядів провідника, переміщатися під дією електричного поля по всьому об'єму тіла.
Різниця в будові провідників і діелектриків призводить до того, що вони по-різному поводяться в електростатичному полі. Електричне поле може існувати всередині діелектрика.
Електричні властивості нейтральних атомів і молекул. Щоб зрозуміти, як незаряджений діелектрик створює електричне поле, спочатку познайомимося з електричними властивостями нейтральних атомів і молекул.
Атоми і молекули складаються з позитивно заряджених частинок - ядер і негативно заряджених частинок - електронів. На малюнку 14.17 зображена схема найпростішого атома - атома водню. Позитивний заряд атома (заряд ядра) зосереджений в його центрі. Електрон рухається в атомі з великою швидкістю. Один оборот навколо ядра він робить за дуже малий час, порядку 10 -15 с. Тому, наприклад, вже за 10 9 із він встигає зробити мільйон обертів і, отже, мільйон раз побувати в двох будь-яких точках 1 і 2. розташованих симетрично щодо ядра. Це дає підставу вважати, що в середньому за часом центр розподілу негативного заряду припадає на середину атома, т. Е. Збігається з позитивно зарядженим ядром.
Однак так воно є не завжди. Розглянемо молекулу кухонної солі NаСl. Атом натрію має у зовнішній оболонці один валентний електрон, слабо пов'язаний з атомом. У атома хлору сім валентних електронів. При утворенні молекули єдиний валентний електрон натрію захоплюється хлором. Обидва нейтральних атома перетворюються в систему з двох іонів із зарядами протилежних знаків (ріс.14.18). Позитивний і негативний заряди не розподілені тепер симетрично за обсягом молекули: центр розподілу позитивного заряду припадає на іон натрію, а негативного - на іон хлору.
Електричний диполь. На великій відстані таку молекулу можна наближено розглядати як сукупність двох точкових зарядів, рівних по модулю і протилежні за знаком, що знаходяться на деякій відстані l один від одного (ріс.14.19). Таку в цілому нейтральну систему двох зарядів називають електричним диполем.
Два види діелектриків. Існуючі діелектрики можна розбити на два види:
полярні. складаються з таких молекул, у яких центри розподілу позитивних і негативних зарядів не збігаються;
неполярні. що складаються з атомів або молекул, у яких центри розподілу позитивних і негативних зарядів збігаються. Отже, молекули у цих діелектриків різні.
До полярних діелектриків відносяться спирти. вода та інші речовини; до неполярних - інертні гази, кисень, водень, бензол. поліетилен та ін.
Існують два види діелектриків: полярні і неполярні. Вони розрізняються будовою молекул.
.
1. Чим відрізняються діелектрики від провідників?
2. Які діелектрики називають полярними, а які - неполярними?
Г.Я.Мякішев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотскій, Фізика 10 клас
Якщо у вас є виправлення або пропозиції до даного уроку, напишіть нам.
Якщо ви хочете побачити інші коригування та побажання до уроків, дивіться тут - Освітній форум.