Brīvie un saistītie elektriskie lādiņi, vadīšanas un nobīdes strāvas

Daļiņām, kas veido jebkuru vielu, ir elektriskie lādiņi… Elektronam ir negatīvs lādiņš e = 0,16 * 10-18 k, un protonam ir tāds pats pozitīvais lādiņš. Atoma, molekulas vai ķermeņa, kas sastāv no daudzām molekulām, kopējais lādiņš var būt pozitīvs, negatīvs vai vienāds ar nulli atkarībā no to elementārdaļiņu kopējā pozitīvā un negatīvā lādiņa attiecības.

Atkarībā no spējas pārvietoties elektriskajā laukā lādiņus var iedalīt divās lielās grupās. Pirmās grupas lādiņiem ir raksturīga neierobežotas kustības iespēja elektriskajā laukā, un tāpēc tos sauc bezmaksas maksas… Otrajai lādiņu grupai šādas iespējas nav, to kustību ierobežo atoma, molekulas, kristāla struktūra vai matērijas struktūras neviendabīgums. Šīs maksas tiek sauktas saistīts.

Bezmaksas norēķini

Brīvo un saistīto lādiņu atdalīšana ne vienmēr ir atkarīga tikai no aplūkojamo daļiņu fiziskās dabas.Lādiņus, kas ir brīvi viendabīgā vidē, var savienot, veidojot kompozīcijas, kas sastāv no dažādiem materiāliem.

Vielas brīvie elektroni un joni elektriskā lauka iedarbībā pārvietojas no viena elektroda uz otru, veidojot vadīšanas strāva.

Savienotie elektriskie lādiņi elektriskā lauka iedarbībā spēj sajaukties tikai noteiktās, bieži vien ļoti ierobežotās robežās. Šis kustības process, t.s polarizācija, raksturo polarizācijas vektors un būtībā ir atkarīgs no fiziskajiem savienojumiem starp lādiņiem. Polarizācijā lādiņi tiek pārvietoti elektriskā lauka iedarbībā un parādās novirzes strāva.

Novirzes strāva

Dielektriķim ir vienāds skaits pozitīvo un negatīvo savstarpēji savienoto lādiņu, un ārējā elektriskā lauka ietekme ietekmē pozitīvo un negatīvo lādiņu centru savstarpējo pārvietošanos, bet pretēju lādiņu pāru elektrisko momentu parādīšanās gadījumā - dipola momenti. Vienveidīgā laukā polarizācijas vektors ir kopējā dipola momenta vidējā vērtība tilpuma vienībā. Dielektriķa polarizācija ir atkarīga no elektriskā lauka stipruma.

Tiek saukti materiāli, kuros ir nozīme tikai vadītspējas strāvām un nobīdes strāvas var neņemt vērā vadītājiem… Tiek saukti materiāli, kuros vadītspējas strāvas ir niecīgas un kuras var atstāt novārtā izolatoriMateriālus, kuros polarizācijai ir liela nozīme, sauc par dielektriķiem (sk. Metāli un dielektriķi — kāda ir atšķirība?). Tos materiālus, kuros jāņem vērā gan vadīšanas strāvas, gan nobīdes strāvas, klasificē kā pusvadītāji.

Dielektriķu polarizācijas parādība un slīpstrāvas parādīšanās rūpniecībā tiek izmantota dielektriķu (piemēram, koksnes, kartona žāvēšanai, apkurei pārtikas rūpniecībā) un pusvadītāju augstfrekvences karsēšanai.

Koksnes dielektriskā žāvēšana

Sildāmo materiālu novieto starp kondensatora plāksnēm, kurām tiek pielikts augstfrekvences spriegums. Vadīšanas un pārvietošanas strāvas, kas rodas materiālā, kas novietots augstfrekvences elektriskajā laukā, izraisa siltuma veidošanos materiālā un tā sildīšanu. Šo apkures veidu sauc dielektriskā apkure.

Mitru materiālu žāvēšanas process, t.i. mitruma noņemšana no tiem var notikt divu parādību dēļ: tieša mitruma iztvaikošana materiāla iekšpusē un tā izdalīšanās tvaiku veidā, kā arī mitruma kustība šķidrā fāzē no iekšējām zonām uz virsmu. Elektriskā lauka klātbūtne materiālā būtiski ietekmē mitruma iztvaikošanu un kustību, kas ļauj ievērojami uzlabot žāvēšanas procesu.

Mēs iesakām izlasīt:

Kāpēc elektriskā strāva ir bīstama?