"İletkenler ve dielektrikler" konulu sunum. “Elektrik alanındaki iletkenler” konulu sunum Hangi maddelere dielektrik denir

Elektrostatik alandaki iletkenler ve dielektrikler

Mezhetsky Artyom

Tamamlanmış:

Belediye eğitim kurumu

"Belovo şehrinin 30 numaralı ortaokulu"

Başkan: Popova Irina Aleksandrovna

Belovo 2011

Plan:

• 1. İletkenler ve dielektrikler.
• 2. Elektrostatik alandaki iletkenler.
• 3. Elektrostatik alandaki dielektrikler.
İki tip dielektrik.
• 4. Dielektrik sabiti.

iletkenliğe göre maddeler iletkenler elektrik akımını ileten maddelerdir serbest yükler vardır dielektrikler elektrik akımını iletmeyen maddelerdir serbest yükler yoktur

Metallerin yapısı

Elektrostatik alanda metal iletken

Evn.= Evn.

Elektrostatik alanda metal iletken

E harici = E dahili

İletkenin içinde elektrik alanı yoktur.

Bir iletkenin tüm statik yükü iletkenin yüzeyinde yoğunlaşmıştır.

Dielektrik yapı sodyum klorür molekülünün yapısı NaCl elektrik dipol - büyüklük olarak eşit ve işaret olarak zıt iki nokta yükünün birleşimi.

Dielektrik türleri Polar Pozitif ve negatif yüklerin dağılım merkezleri çakışmayan moleküllerden oluşur; sofra tuzu, alkoller, su vb. Polar Olmayan Pozitif ve negatif yüklerin dağılım merkezleri çakışan moleküllerden oluşur. inert gazlar, O2, H2, benzen, polietilen vb. Polar bir dielektrikin yapısı

Bir elektrik alanında dielektrik

E dahili< Е внеш.

DİELEKTRİK DIŞ ELEKTRİK ALANINI ZAYIFLATIR

Ortamın dielektrik sabiti- dielektrikin elektriksel özelliklerinin özellikleri

Vakumda elektrik alan kuvveti

Bir dielektrikte elektrik alan kuvveti

Ortamın dielektrik sabiti

Maddelerin dielektrik sabiti Coulomb yasası:

• Coulomb yasası:
• Bir nokta yükün oluşturduğu elektrik alan kuvveti:

Problem Problem çözme Problem çözme Problem çözme Test

No. 1: Pozitif yüklü bir cisim, A, B, C ile temas eden üç plakaya getiriliyor. B, C plakaları iletken, A ise dielektriktir. B plakası tamamen çekildikten sonra plakalarda hangi yükler olacaktır?

Cevap seçenekleri

No.2: Seri bağlı yüklü metal top

iki dielektrik sıvıya batırılmış (1< 2).

Aşağıdaki grafiklerden hangisi

bağımlılığı en doğru şekilde yansıtır

alan potansiyeline karşı mesafe,

topun merkezinden mi ölçüldü?

#4: Kalın duvarlı, yüksüz bir metal kürenin merkezine pozitif bir yük yerleştirildi. Aşağıdaki şekillerden hangisi elektrostatik alan çizgilerinin dağılım düzenine karşılık gelir?

No. 5: Aşağıdaki şekillerden hangisi pozitif yük ve topraklanmış metal düzlem için alan çizgilerinin dağılımına karşılık gelir?

İkinci El Kitaplar

• Kasyanov, V.A. Fizik, 10. sınıf [Metin]: ortaokullar için ders kitabı / V.A. Kasyanov. – LLC “Drofa”, 2004. – 116 s.
• Kabardin O.F., Orlov V.A., Evenchik E.E., Shamash S.Ya., Pinsky A.A., Kabardina S.I., Dik Yu.I., Nikiforov G.G., Shefer N. .AND. "Fizik. 10. Sınıf”, “Aydınlanma”, 2007

işte bu =)

ELEKTRİK ALANINDA İLETKENLER VE DİELEKTRİKLER

Temel kurs

• İletkenler, keyfi olarak zayıf bir elektrik alanının etkisi altında hareket edebilen serbest elektrik yükleri içeren maddelerdir.

İLETKENLER

İYONİZE

GAZLAR

METALLER

ELEKTROLİTLER

Elektrostatik koruma- elektriksel olarak iletken malzemeden (örneğin metal) yapılmış kapalı bir kabuğun içine "saklanarak" bir elektrik alanını korumanın mümkün olduğu bir olgu.

Elektrostatik koruma.

Bu fenomen 1836'da Michael Faraday tarafından keşfedildi. Topraklanmış bir metal kafesin içine harici bir elektrik alanının giremediğini fark etti. Çalışma prensibi Faraday kafesleri harici bir elektrik alanının etkisi altında, metalde bulunan serbest elektronların hareket etmeye başlaması ve hücrenin yüzeyinde bu dış alanı tamamen telafi eden bir yük oluşturması gerçeğinde yatmaktadır.

Dielektrikler (veya yalıtkanlar), elektriği nispeten zayıf ileten (iletkenlere kıyasla) maddelerdir.

• Dielektriklerde tüm elektronlar bağlıdır, yani bireysel atomlara aittirler ve elektrik alanı onları koparmaz, sadece hafifçe kaydırır, yani onları polarize eder. Bu nedenle dielektrik içinde bir elektrik alanı mevcut olabilir; dielektrik, elektrik alanı üzerinde belirli bir etkiye sahiptir.

Dielektrikler ikiye ayrılır kutupsal Ve polar olmayan .

Polar dielektrikler

pozitif ve negatif yüklerin dağılım merkezlerinin çakışmadığı moleküllerden oluşur. Bu tür moleküller, modül açısından birbirinin aynı olan zıt nokta molekülleri olarak temsil edilebilir. masraflar birbirinden belli bir mesafede bulunan, denir dipol .

Polar olmayan dielektrikler

Pozitif ve negatif yüklerin dağılım merkezlerinin çakıştığı atom ve moleküllerden oluşur.

Polar dielektriklerin polarizasyonu.

• Polar bir dielektrikin elektrostatik bir alana (örneğin iki yüklü plaka arasına) yerleştirilmesi, alan boyunca daha önce kaotik olarak yönlendirilmiş dipollerin tersine çevrilmesine ve yer değiştirmesine yol açar.

Tersine dönme, alandan iki dipol yüke uygulanan bir çift kuvvetin etkisi altında meydana gelir.

Dipollerin yer değiştirmesine polarizasyon denir. Ancak termal hareket nedeniyle yalnızca kısmi polarizasyon meydana gelir. Dielektrik içinde, dipollerin pozitif ve negatif yükleri birbirini telafi eder ve dielektrik yüzeyinde bağlı bir yük belirir: pozitif yüklü plakanın yanında negatif ve bunun tersi.

Polar olmayan dielektriklerin polarizasyonu

Bir elektrik alanındaki polar olmayan bir dielektrik de polarize olur. Bir elektrik alanının etkisi altında, bir moleküldeki pozitif ve negatif yükler zıt yönlere kaydırılır, böylece yük dağılım merkezleri, polar moleküllerde olduğu gibi yer değiştirir. Alanın neden olduğu dipolün ekseni alan boyunca yönlendirilir. Yüklü plakalara bitişik dielektrik yüzeylerde bağlı yükler görünür.

Polarize bir dielektrik kendisi bir elektrik alanı yaratır.

Bu alan dielektrik içindeki harici elektrik alanını zayıflatır.

Bu zayıflamanın derecesi dielektrikin özelliklerine bağlıdır.

Bir maddedeki elektrostatik alanın kuvvetinin vakumdaki alanla karşılaştırıldığında azalması, ortamın bağıl dielektrik sabiti ile karakterize edilir.

Elektrik alanındaki iletkenler

Elektrik alanındaki dielektrikler

1. Serbest elektronlar var

1. Ücretsiz ücretli taşıyıcı yoktur.

2.elektronlar iletkenin yüzeyinde toplanır

2. Bir elektrik alanında, moleküller ve atomlar, bir tarafta dielektrikte aşırı pozitif yük, diğer tarafta negatif yük görünecek şekilde döner.

3. İletkenin içinde elektrik alanı yoktur

3. İletkenin içindeki elektrik alanı ε kat zayıflar.

4. Bir iletken elektrik alanında 2 parçaya bölünebilir ve her parça farklı işaretlerle yüklenecektir.

4. Bir dielektrik, elektrik alanında 2 parçaya bölünebilir, ancak bunların her biri yüksüz olacaktır.

Kontrol soruları

1 . Hangi maddelere iletken denir?

2Hangi elektrik yüklerine bedava denir?

3.Metallerdeki serbest yüklerin taşıyıcıları hangi parçacıklardır?

4. Elektrik alanına yerleştirilen bir metalde ne olur?

5. Ona iletilen şafağın kondüktöre nasıl dağıtıldığı D?

KONTROL SORULARI.

6. Elektrik alanındaki bir iletken iki parçaya bölünürse bu parçalar nasıl yüklenecektir?

7.Elektrostatik koruma hangi prensibe dayanmaktadır?

8. Hangi maddelere dielektrik denir?

9. Ne tür dielektrikler var? Fark ne?

10.Dış elektrik alanındaki dipolün davranışını açıklayınız.

11. Dielektriklerin polarizasyonu nasıl oluşur?

12. Bir elektrik alanına yerleştirilen dielektrik ikiye bölünürse her parçanın yükü ne olur?

13. Negatif yüklü bir bulut paratonerin üzerinden geçiyor. Paratonerin ucunda neden bir yük göründüğünü elektronik kavramlara dayanarak açıklayın. Onun işareti nedir?

1. Dış alan olmadığında parçacıklar madde içerisinde oluşturdukları elektrik alanı sıfır olacak şekilde dağılırlar. 2. Bir dış alanın varlığında, yüklü parçacıkların yeniden dağılımı meydana gelir ve maddenin yüklü parçacıkları tarafından oluşturulan dış E0 alanı ve iç E/'den oluşan maddenin kendi elektrik alanı ortaya çıkar. Hangi maddelere iletken denir? 3. İletkenler -

• termal harekete katılan ve iletkenin tüm hacmi boyunca hareket edebilen serbest yüklerin bulunduğu maddeler

• 4. İletkende harici bir alanın yokluğunda, “-” serbest yük, iyonik kafesin “+” yükü ile telafi edilir. Bir elektrik alanında meydana gelir yeniden dağıtım ücretsiz masraflar bunun sonucunda yüzeyinde telafi edilmemiş “+” ve “-” yükleri belirir
• Bu süreç denir elektrostatik indüksiyon ve iletkenin yüzeyinde görünen yükler indüksiyon ücretleri.

5. İletkenin içindeki toplam elektrostatik alan şuna eşittir: sıfır 6. Elektrik alanına giren bir iletkenin tüm iç alanları elektriksel olarak nötr kalır. 7. Temel budur elektrostatik koruma– Elektrik alanına duyarlı cihazlar, alanın etkisini ortadan kaldırmak için metal kutulara yerleştirilir. ? Hangi maddelere dielektrik denir? 8. Dielektriklerde (yalıtkanlarda) serbest elektrik yükü yoktur. Nötr atomlardan veya moleküllerden oluşurlar. Nötr bir atomdaki yüklü parçacıklar birbirine bağlanır ve dielektrik hacminin tamamı boyunca bir elektrik alanının etkisi altında hareket edemez.

• 8. Dielektriklerde (yalıtkanlarda) serbest elektrik yükü yoktur. Nötr atomlardan veya moleküllerden oluşurlar. Nötr bir atomdaki yüklü parçacıklar birbirine bağlanır ve dielektrik hacminin tamamı boyunca bir elektrik alanının etkisi altında hareket edemez.

9. Harici bir elektrik alanına bir dielektrik verildiğinde, içinde yüklerin yeniden dağılımı meydana gelir. Sonuç olarak tazminatsız fazlalık ilgili suçlamalar. 10. Bağlı yükler, dielektrik içinde dış alan kuvveti vektörünün tersi yönde yönlendirilen bir elektrik alanı oluşturur. Bu süreç denir dielektrik polarizasyon. 11. Vakumdaki dış elektrik alan kuvveti modülünün homojen bir dielektrikteki toplam alan kuvveti modülüne oranına eşit bir fiziksel miktara denir. dielektrik sabiti maddeler. ε =E0/E 12. Polar dielektrikler -“+” ve “-” yüklerin dağılım merkezlerinin bulunduğu moleküllerden oluşan eşleşmiyor. 13. Moleküller mikroskobik elektrik dipolleridir - birbirlerinden belli bir mesafede bulunan, büyüklük olarak eşit ve işaret olarak zıt iki yükün nötr bir kombinasyonu. 14. Polar dielektrik örnekleri:

• Su, alkol,
• nitrik oksit (4)

15. Bir dielektrik dış alana uygulandığında dipollerin kısmi yönelimi meydana gelir. Sonuç olarak, dielektrik yüzeyinde telafi edilmemiş bağlı yükler belirerek dış alana doğru yönlendirilmiş bir alan oluşturulur. 16. Polar olmayan dielektrikler– moleküllerdeki dağılım merkezleri “+” ve “-” yüklü olan maddeler eşleştir. 17. Dielektrik yüzeyinde telafi edilmemiş bağlı yükler belirerek kendi E alanlarını yaratır ve E0 dış alanına doğru yönlendirilir. Polar olmayan bir dielektrikin polarizasyonu 18. Polar olmayan dielektrik örnekleri:

• inert gazlar, oksijen, hidrojen, benzen, polietilen.

1. İletkenin içindeki elektrik alanı nedir?

• A) Yüklerin potansiyel enerjisi
• B) Yüklerin kinetik enerjisi
• sıfır

A) Bunlar, elektrik alanının etkisi altında yüklü parçacıkların hareket edemediği maddelerdir.

• A) Bunlar, elektrik alanının etkisi altında yüklü parçacıkların hareket edemediği maddelerdir.
• B) Bunlar, bir elektrik alanının etkisi altında yüklü parçacıkların hareket edebildiği maddelerdir.

A) 1 4. Polarizasyona ne denir?

• A) Bu, dielektrikteki pozitif ve negatif bağlı yüklerin zıt yönlerde yer değiştirmesidir.
• B) Bu, dielektrikteki pozitif ve negatif bağlı yüklerin bir yönde yer değiştirmesidir.
• B) Bu, dielektrikteki pozitif ve negatif yüklerin ortadaki dizilişidir.

5. İletkenin statik yükü nerede yoğunlaşmıştır?

• A) iletkenin içinde
• B) Yüzeyinde

7. DİELEKTRİK SÜREKLİLİK NEDİR? 8. Polar olmayan dielektrikler, pozitif ve negatif yüklerin dağıtım merkezlerinin bulunduğu dielektriklerdir...

• 8. Polar olmayan dielektrikler, pozitif ve negatif yüklerin dağıtım merkezlerinin bulunduğu dielektriklerdir...

A) İletkenin içindeki elektrik alanının maksimum olması.

• A) İletkenin içindeki elektrik alanının maksimum olması.
• B) iletkenin içinde elektrik alanının olmaması üzerine

10. Dipol nedir?

• A) Pozitif yüklü bir yük sistemidir
• B) Bu negatif yüklü bir ücret sistemidir
• B) Bu nötr bir yük sistemidir

Kürenin yüzeyinde koniler, düz sayılabilecek küçük küresel alanları keser. A r1r1 r2r2 S1S1 S2S2 veya Tepe noktalarındaki açılar eşit olduğundan koniler birbirine benzer. Benzerlikten, tabanların alanlarının sırasıyla A noktasından konumlara olan mesafelerin kareleri ile ilişkili olduğu sonucu çıkar. Böylece,

Eşpotansiyel yüzeyler Şekilde belirli bir kardiyak uyarım anı için eşpotansiyel yüzeylerin yaklaşık seyri gösterilmektedir. Bir elektrik alanında, herhangi bir şekle sahip iletken bir cismin yüzeyi eş potansiyel bir yüzeydir. Noktalı çizgiler eş potansiyel yüzeyleri, yanlarındaki sayılar ise milivolt cinsinden potansiyel değeri gösterir.

Maddelerin dielektrik sabiti Madde ε ε Gazlar ve su buharı Azot Hidrojen Hava Vakum Su buharı (t=100 ºС'de) Helyum Oksijen Karbon dioksit Sıvılar Sıvı nitrojen (t= –198.4 ºС'de) Benzin Su Sıvı hidrojen (t= –252'de, 9°С) Sıvı helyum (t= –269°C'de) Gliserin 1.0058 1.006 1.4 1.9–2.0 81 1.2 1.05 43 Sıvı oksijen (t= –192.4°C'de) Trafo yağı Alkol Eter Katılar Elmas Mumlu kağıt Kuru odun Buz (t= –'de) 10 ºС) Parafin Kauçuk Mika Cam Titanyum baryum Porselen Amber 1,5 2,2 26 4,3 5,7 2,2 2,2–3,7 70 1,9–2,2 3,0–6,0 5,7–7,2 6,0–10,4–6,8 2,8

Edebiyat O. F. Kabardin “Fizik. Referans materyalleri". O. F. Kabardin “Fizik. Referans materyalleri". A. A. Pinsky “Fizik. 10. sınıf okulları ve sınıfları için derinlemesine fizik çalışması içeren ders kitabı." A. A. Pinsky “Fizik. 10. sınıf okulları ve sınıfları için derinlemesine fizik çalışması içeren ders kitabı." G. Ya. Myakishev “Fizik. Elektrodinamik dersleri". G. Ya. Myakishev “Fizik. Elektrodinamik dersleri". Dergi "Kvant". Dergi "Kvant".

Slayt 1

İletkenler, içinde çok sayıda serbest yüklü parçacığın bulunduğu maddelerdir. Örneğin metallerde bunlar, atom çekirdeğine çok zayıf bağlanan ve bu nedenle aslında bir bütün olarak metal iletkene ait olan dış kabuğun elektronlarıdır. Bu sözde elektron gazıdır. Metallerin içinde elektrik alanı olmaması, tam olarak bir metal iletkenin tüm hacmi boyunca serbestçe hareket edebilen yüklü parçacıkların varlığından kaynaklanmaktadır. Diğer iletkenlerde de elektrik alanı yoktur. Metal bir iletkenin içindeki elektrik alanını düşünün....

Slayt 2


Slayt 3


Çünkü E0 = E1 ise E = E0-E1= 0 İletkenin içinde elektrik alanı yoktur

Slayt 4


Yükler dengede olduğunda iletkenin içinde elektrik alanı yoktur ve yükler iletkenin yüzeyinde bulunur.

Slayt 5

Dielektrikler

Bunlar, içinde serbest yüklü parçacık bulunmayan maddelerdir. Pozitif ve negatif yükün merkezinin çakışmadığı kutupsal dielektrikleri birbirinden ayırmak gerekir. Polar olmayan dielektriklerde pozitif ve negatif yükün merkezi çakışır. Bir elektrik alanında herhangi bir dielektrik polar hale gelir.

Slayt 6

Dipol

Bu, pozitif ve negatif yükün merkezinin çakışmadığı, birbirine bağlı iki zıt yükten oluşan bir sistemdir. Bir elektrik alanına yerleştirilen bir dipol, bir torka maruz kalır ve alan boyunca yönlenmesine neden olur. M=F٠L, burada L bağlı yüklerin merkezleri arasındaki mesafedir.