Επαγόμενο Ηλεκτρικό Πεδίο Διηλεκτρικού

Ορισμένα υλικά δεν έχουν τα δωρεάν τέλη για να ρέουν στο μονοπάτι του ηλεκτρισμού, και μερικά από αυτά έχουν. Τα υλικά με δωρεάν χρεώσεις είναι αγωγοί και τα υλικά χωρίς ελεύθερες αλλαγές είναι μονωτές. διηλεκτρικά υλικά εμπίπτουν μεταξύ αυτών των δύο. Τα διηλεκτρικά υλικά δεν έχουν δωρεάν χρεώσεις. Η εφαρμογή ενός συγκεκριμένου ορίου ενός εξωτερικού ηλεκτρικού πεδίου προκαλεί τη δημιουργία ηλεκτρικού πεδίου μέσα σε αυτά, αλλά δεν προκαλεί τη ροή των φορτίων. Αυτό το παραγόμενο πεδίο είναι το επαγόμενο ηλεκτρικό πεδίο ενός διηλεκτρικού.

Τι είναι ένα επαγόμενο ηλεκτρικό πεδίο;

Η εφαρμογή εξωτερικού ηλεκτρικού πεδίου στα μόρια προκαλεί την ευθυγράμμιση των φορτίων, η οποία προκαλεί ένα εσωτερικό ηλεκτρικό πεδίο στο μόριο. Το παραγόμενο εσωτερικό ηλεκτρικό πεδίο είναι γνωστό ως επαγόμενο ηλεκτρικό πεδίο. Όταν μιλάμε για τον αγωγό, το επαγόμενο ηλεκτρικό πεδίο γίνεται ίσο με το εξωτερικό ηλεκτρικό πεδίο, οπότε το τελικό ηλεκτρικό πεδίο γίνεται μηδέν. Μπορούμε να πούμε ότι η επαγωγή ηλεκτρομαγνητικού πεδίου (EMF) στα κυκλώματα προκαλεί την αγωγή των ηλεκτρονίων στο σύρμα. Αυτό είναι κυρίως γνωστό ως η πηγή του επαγόμενου ηλεκτρικού πεδίου.

Το επαγόμενο ηλεκτρικό πεδίο δεν είναι ούτε αποθηκευμένη ενέργεια ούτε μαγνητικό πεδίο. Στην περίπτωση μιας μπαταρίας, δεν χρειάζεται να υπάρχει στο κύκλωμα και τα μαγνητικά πεδία δεν μπορούν να λειτουργήσουν στα κινούμενα φορτία. Τελικά μπορούμε να πούμε ότι ένα επαγόμενο ηλεκτρικό πεδίο είναι ένα ηλεκτρικό πεδίο που επάγεται πλήρως στα μόρια ενός κυκλώματος.

Ας υποθέσουμε ότι το Ē μπορεί να εκφράσει επαγόμενο ηλεκτρικό πεδίο. Η εργασία που γίνεται από το επαγόμενο ηλεκτρικό πεδίο για τη μετακίνηση ενός φορτίου σε έναν πλήρη κύκλο μπορεί να αναπαρασταθεί ως εξής:

=E.dl

Μπορούμε επίσης να γράψουμε τον νόμο του Faraday ως προς το επαγόμενο ηλεκτρικό πεδίο, 

=E.dl=-d/dt

Μπορούμε επίσης να πούμε ότι το επαγόμενο ηλεκτρικό πεδίο δεν μπορεί να αποθηκευτεί ή δεν μπορεί να κάνει ένα δίκτυο σε στενή διαδρομή. Έτσι, το ηλεκτρικό δυναμικό δεν σχετίζεται με το επαγόμενο ηλεκτρικό πεδίο.

Διηλεκτρικό υλικό

Οποιοδήποτε διηλεκτρικό υλικό έχει την ιδιότητα να είναι κακός αγωγός του ηλεκτρισμού. Η ικανότητα υποστήριξης των ηλεκτροστατικών πεδίων το κάνει αυτό διαφορετικό από τον μονωτή. Μπορούμε να βρούμε τη χρήση διηλεκτρικού υλικού για τη μετάδοση ραδιοσυχνοτήτων. Αυτά τα υλικά δεν παράγουν θερμότητα όταν εφαρμόζονται σε ένα ηλεκτρικό πεδίο που προκαλεί την ελαχιστοποίηση της απώλειας ηλεκτρικού πεδίου. Ονομάζουμε επίσης αυτόν τον νόμο διηλεκτρική απώλεια, και αυτή μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας την αναλογία της απώλειας σε ενέργεια και θερμότητα. Παραδείγματα διηλεκτρικού υλικού μπορεί να είναι τα κεραμικά, το απεσταγμένο νερό, το χαρτί, η μαρμαρυγία, το πολυαιθυλένιο και το γυαλί.

Το επαγόμενο ηλεκτρικό πεδίο ενός διηλεκτρικού

Έχουμε συζητήσει ότι η εφαρμογή του εξωτερικού ηλεκτρικού πεδίου στο υλικό του αγωγού προκαλεί τη δημιουργία του εσωτερικού ηλεκτρικού πεδίου που ακυρώνει το εξωτερικό ηλεκτρικό πεδίο. Αλλά η εφαρμογή ενός εξωτερικού ηλεκτρικού πεδίου στο διηλεκτρικό υλικό είναι πολύ διαφορετική από αυτό. Η εφαρμογή ενός εξωτερικού ηλεκτρικού πεδίου στο διηλεκτρικό υλικό ευθυγραμμίζει εκ νέου τα φορτία για να προκαλέσει το εσωτερικό ηλεκτρικό πεδίο.

Ωστόσο, αυτά τα υλικά δεν έχουν ελεύθερα ηλεκτρόνια, τα οποία προκαλούν το μέγεθος του επαγόμενου ηλεκτρικού πεδίου να είναι πολύ χαμηλό μπροστά από το εξωτερικά εφαρμοζόμενο ηλεκτρικό πεδίο. Έτσι, όταν συνοψίζουμε το καθαρό ηλεκτρικό πεδίο μέσα στο υλικό, το βρίσκουμε μη μηδενικό και παράλληλο με το εξωτερικά εφαρμοζόμενο ηλεκτρικό πεδίο όπου το μέγεθος του εσωτερικού ηλεκτρικού πεδίου είναι πολύ μικρότερο.

Το εξωτερικό πεδίο εφαρμόζεται στα πολικά μόρια που προκαλούν την πόλωση των διηλεκτρικών. τα φορτία επάγονται στα αντίθετα φορτία τους. Αλλά το καθαρό φορτίο μέσα στο πολικό μόριο είναι μηδενικό ή μικρό σε όγκο. Άρα το διηλεκτρικό στο εξωτερικό πεδίο ισοδυναμεί με δύο αντίθετα φορτισμένα φύλλα με τις επιφανειακές πυκνότητες φορτίου +σb και –σb. Αυτά τα φορτία ονομάζονται δεσμευμένα φορτία και αυτά τα φορτία δεν μετακινούνται ελεύθερα, αλλά υπάρχει ένα επαγόμενο ηλεκτρικό πεδίο.

Παράδειγμα επαγόμενου ηλεκτρικού πεδίου διηλεκτρικού

Μπορούμε να πάρουμε ένα παράδειγμα μπαλονιών που τρίβονται σε έναν τοίχο ή στο κεφάλι. κολλάνε στον τοίχο μετά το τρίψιμο. Ο κύριος λόγος είναι ότι μετά το τρίψιμο, το μπαλόνι φορτίζεται και πολώνει τα αντίθετα φορτία στην επιφάνεια του τοίχου.

Συμπέρασμα

Αυτό το άρθρο εξηγεί το επαγόμενο ηλεκτρικό πεδίο του διηλεκτρικού. Τα διηλεκτρικά είναι υλικά που δεν μπορούν να μεταφέρουν τα φορτία αλλά συγκρατούν το ηλεκτρικό πεδίο μέσα τους. Αυτά τα υλικά δεν είναι αγωγοί, αλλά μπορούν να αποθηκεύσουν το ηλεκτρικό πεδίο και να πολώσουν άλλα υλικά.

Η εφαρμογή εξωτερικού ηλεκτρικού πεδίου στα μόρια προκαλεί την ευθυγράμμιση των φορτίων, η οποία προκαλεί ένα εσωτερικό ηλεκτρικό πεδίο στο μόριο. Το παραγόμενο εσωτερικό ηλεκτρικό πεδίο είναι γνωστό ως επαγόμενο ηλεκτρικό πεδίο. Το επαγόμενο ηλεκτρικό πεδίο δεν είναι ούτε αποθηκευμένη ενέργεια ούτε μαγνητικό πεδίο