इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र में कंडक्टर। कंडक्टर, अर्धचालक, डाइलेक्ट्रिक्स

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इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र में कंडक्टर। कंडक्टर, अर्धचालक, डाइलेक्ट्रिक्स
इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र में कंडक्टर। कंडक्टर, अर्धचालक, डाइलेक्ट्रिक्स
Anonim

वह पदार्थ जिसमें मुक्त कण होते हैं और आवेशित विद्युत क्षेत्र के कारण शरीर के माध्यम से एक व्यवस्थित तरीके से चलता है, इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र में एक कंडक्टर कहलाता है। तथा कणों के आवेश मुक्त कहलाते हैं। दूसरी ओर, डाइलेक्ट्रिक्स उनके पास नहीं है। कंडक्टर और डाइलेक्ट्रिक्स की प्रकृति और गुण अलग-अलग होते हैं।

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र में कंडक्टर
इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र में कंडक्टर

एक्सप्लोरर

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र में, कंडक्टर धातु, क्षारीय, अम्लीय और खारा समाधान, साथ ही आयनित गैसें हैं। धातुओं में मुक्त आवेश के वाहक मुक्त इलेक्ट्रॉन होते हैं।

एक समान विद्युत क्षेत्र में प्रवेश करते समय, जहां धातुएं बिना आवेश के संवाहक होती हैं, उस दिशा में गति शुरू हो जाएगी जो क्षेत्र वोल्टेज वेक्टर के विपरीत है। एक तरफ जमा होने पर, इलेक्ट्रॉन एक नकारात्मक चार्ज बनाएंगे, और दूसरी तरफ, उनमें से एक अपर्याप्त मात्रा में अतिरिक्त सकारात्मक चार्ज दिखाई देगा। यह पता चला है कि आरोप अलग हो गए हैं। के प्रभाव में अप्रतिदेय विभिन्न शुल्क उत्पन्न होते हैंबाहरी क्षेत्र। इस प्रकार, वे प्रेरित होते हैं, और इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र में कंडक्टर बिना चार्ज के रहता है।

कंडक्टर और डाइलेक्ट्रिक्स
कंडक्टर और डाइलेक्ट्रिक्स

असंतुलित शुल्क

विद्युतीकरण, जब शरीर के कुछ हिस्सों के बीच आवेशों को पुनर्वितरित किया जाता है, इलेक्ट्रोस्टैटिक इंडक्शन कहलाता है। उनके शरीर में बिना क्षतिपूर्ति वाले विद्युत आवेश होते हैं, आंतरिक और बाहरी तनाव एक दूसरे के विपरीत होते हैं। कंडक्टर के विपरीत भागों पर अलग और फिर जमा होने से आंतरिक क्षेत्र की तीव्रता बढ़ जाती है। नतीजतन, यह शून्य हो जाता है। फिर चार्ज बैलेंस।

इस मामले में, पूरा अप्रतिदेय शुल्क बाहर है। इस तथ्य का उपयोग इलेक्ट्रोस्टैटिक सुरक्षा प्राप्त करने के लिए किया जाता है जो उपकरणों को क्षेत्रों के प्रभाव से बचाता है। उन्हें ग्रिड या ग्राउंडेड मेटल केस में रखा जाता है।

डाइलेक्ट्रिक्स

मानक परिस्थितियों में (अर्थात जब तापमान न तो बहुत अधिक होता है और न ही बहुत कम होता है) मुक्त विद्युत आवेश वाले पदार्थ डाइलेक्ट्रिक्स कहलाते हैं। इस मामले में कण शरीर के चारों ओर नहीं घूम सकते हैं और केवल थोड़ा विस्थापित होते हैं। अतः यहाँ विद्युत आवेश जुड़े हुए हैं।

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की ताकत
इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की ताकत

डाइलेक्ट्रिक्स को आणविक संरचना के आधार पर समूहों में विभाजित किया जाता है। पहले समूह के डाइलेक्ट्रिक्स के अणु असममित होते हैं। इनमें साधारण पानी, और नाइट्रोबेंजीन, और अल्कोहल शामिल हैं। उनके धनात्मक और ऋणात्मक आरोप मेल नहीं खाते। वे विद्युत द्विध्रुव के रूप में कार्य करते हैं। ऐसे अणुओं को ध्रुवीय माना जाता है। उनका विद्युत क्षण अंतिम के बराबर हैसभी अलग-अलग परिस्थितियों में मूल्य।

दूसरे समूह में डाइलेक्ट्रिक्स होते हैं, जिसमें अणुओं की एक सममित संरचना होती है। ये पैराफिन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन हैं। धनात्मक और ऋणात्मक आवेशों का एक समान अर्थ होता है। यदि कोई बाहरी विद्युत क्षेत्र नहीं है, तो कोई विद्युत क्षण भी नहीं है। ये अध्रुवीय अणु हैं।

बाह्य क्षेत्र में अणुओं के विपरीत आवेशों में अलग-अलग दिशाओं में विस्थापित केंद्र होते हैं। वे द्विध्रुव में बदल जाते हैं और एक और विद्युत क्षण प्राप्त करते हैं।

तीसरे समूह के डाइलेक्ट्रिक्स में आयनों की क्रिस्टलीय संरचना होती है।

मुझे आश्चर्य है कि एक द्विध्रुव बाहरी एकसमान क्षेत्र में कैसे व्यवहार करता है (आखिरकार, यह एक अणु है जिसमें गैर-ध्रुवीय और ध्रुवीय डाइलेक्ट्रिक्स होते हैं)।

कोई भी द्विध्रुवीय आवेश एक बल से संपन्न होता है, जिनमें से प्रत्येक का मापांक समान होता है, लेकिन एक अलग दिशा (विपरीत) होती है। दो बल बनते हैं जिनमें एक घूर्णी क्षण होता है, जिसके प्रभाव में द्विध्रुवीय इस तरह से मुड़ जाता है कि वैक्टर की दिशा मेल खाती है। फलस्वरूप उसे बाह्य क्षेत्र की दिशा मिलती है।

एक गैर-ध्रुवीय ढांकता हुआ में कोई बाहरी विद्युत क्षेत्र नहीं होता है। इसलिए, अणु विद्युत क्षणों से रहित होते हैं। एक ध्रुवीय ढांकता हुआ में, थर्मल गति पूर्ण विकार में होती है। इस वजह से, विद्युत क्षणों की एक अलग दिशा होती है, और उनका वेक्टर योग शून्य होता है। अर्थात्, परावैद्युत का कोई विद्युत आघूर्ण नहीं होता है।

एकसमान विद्युत क्षेत्र में ढांकता हुआ

आइए डाइइलेक्ट्रिक को एकसमान विद्युत क्षेत्र में रखें। हम पहले से ही जानते हैं कि द्विध्रुव ध्रुवीय और गैर-ध्रुवीय अणु होते हैं।डाइलेक्ट्रिक्स जो बाहरी क्षेत्र के आधार पर निर्देशित होते हैं। उनके वैक्टर का आदेश दिया जाता है। तब सदिशों का योग शून्य नहीं होता है, और ढांकता हुआ में एक विद्युत क्षण होता है। इसके अंदर धनात्मक और ऋणात्मक आवेश होते हैं, जिनकी पारस्परिक रूप से क्षतिपूर्ति की जाती है और वे एक-दूसरे के निकट होते हैं। इसलिए, डाइइलेक्ट्रिक को चार्ज नहीं मिलता है।

विद्युत धारा के चालक
विद्युत धारा के चालक

विपरीत सतहों में बिना क्षतिपूर्ति वाले ध्रुवीकरण शुल्क होते हैं जो बराबर होते हैं, यानी ढांकता हुआ ध्रुवीकृत होता है।

यदि आप एक आयनिक डाइइलेक्ट्रिक लेते हैं और इसे विद्युत क्षेत्र में रखते हैं, तो इसमें आयनों के क्रिस्टल की जाली थोड़ी शिफ्ट हो जाएगी। नतीजतन, आयन-प्रकार के ढांकता हुआ को एक विद्युत क्षण प्राप्त होगा।

ध्रुवीकरण आवेश अपने स्वयं के विद्युत क्षेत्र बनाते हैं, जिसकी बाहरी दिशा के विपरीत दिशा होती है। इसलिए, इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की तीव्रता, जो एक परावैद्युत में रखे गए आवेशों से बनती है, निर्वात की तुलना में कम होती है।

एक्सप्लोरर

परिचालकों के साथ एक अलग तस्वीर विकसित होगी। यदि विद्युत प्रवाह के संवाहकों को इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र में पेश किया जाता है, तो इसमें एक अल्पकालिक धारा उत्पन्न होगी, क्योंकि मुक्त आवेशों पर कार्य करने वाले विद्युत बल गति की घटना में योगदान करेंगे। लेकिन हर कोई थर्मोडायनामिक अपरिवर्तनीयता के नियम को भी जानता है, जब एक बंद प्रणाली और आंदोलन में किसी भी मैक्रोप्रोसेस को अंततः समाप्त होना चाहिए, और सिस्टम संतुलन बनाएगा।

धातु कंडक्टर
धातु कंडक्टर

इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र में एक कंडक्टर धातु से बना एक पिंड है, जहां इलेक्ट्रॉन बल की रेखाओं के खिलाफ चलना शुरू करते हैं औरबाईं ओर जमा होना शुरू हो जाएगा। दाईं ओर का कंडक्टर इलेक्ट्रॉनों को खो देगा और एक सकारात्मक चार्ज प्राप्त करेगा। जब आवेशों को अलग कर दिया जाता है, तो यह अपना विद्युत क्षेत्र प्राप्त कर लेगा। इसे स्थिरवैद्युत प्रेरण कहते हैं।

कंडक्टर के अंदर, इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की ताकत शून्य होती है, जिसे विपरीत से स्थानांतरित करके साबित करना आसान होता है।

प्रभारी व्यवहार की विशेषताएं

कंडक्टर का चार्ज सतह पर जमा हो जाता है। इसके अलावा, इसे इस तरह से वितरित किया जाता है कि चार्ज घनत्व सतह की वक्रता के लिए उन्मुख होता है। यहां यह अन्य जगहों के मुकाबले ज्यादा होगा।

कंडक्टरों और अर्धचालकों में कोने के बिंदुओं, किनारों और गोलाई पर सबसे अधिक वक्रता होती है। एक उच्च चार्ज घनत्व भी है। इसके बढ़ने के साथ-साथ आस-पास तनाव भी बढ़ता जा रहा है। इसलिए, यहां एक मजबूत विद्युत क्षेत्र बनाया गया है। एक कोरोना चार्ज प्रकट होता है, जिससे कंडक्टर से चार्ज प्रवाहित होता है।

अगर हम एक स्थिरवैद्युत क्षेत्र में एक कंडक्टर पर विचार करें, जिसमें से आंतरिक भाग को हटा दिया जाता है, तो एक कैविटी मिलेगी। इससे कुछ नहीं बदलेगा, क्योंकि क्षेत्र न तो रहा है और न रहेगा। आखिरकार, यह परिभाषा के अनुसार गुहा में अनुपस्थित है।

कंडक्टर और अर्धचालक
कंडक्टर और अर्धचालक

निष्कर्ष

हमने कंडक्टर और डाइलेक्ट्रिक्स को देखा। अब आप समान परिस्थितियों में गुणों की अभिव्यक्ति के उनके अंतर और विशेषताओं को समझ सकते हैं। इसलिए, एक समान विद्युत क्षेत्र में, वे काफी भिन्न व्यवहार करते हैं।

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