Действие электрического поля на вещества

Действие электрического поля на различные вещества неодинаково и зависит от их внутреннего строения. По этому действию все вещества делят на 3 вида:

-проводники электрического тока;

-полупроводники;

-изоляторы или диэлектрики.

Проводники характеризуются тем, что в них под действием электрического поля образуется электрический ток – направленное движение заряженных частиц. Это происходит благодаря тому, что в проводниках имеются свободные заряды. Существуют проводники 1 рода (металлы, в которых есть свободные электроны) и 2 рода (растворы электролитов)

Полупроводники при обычной температуре имеют мало свободных зарядов. Причём когда электроны в полупроводниках становятся свободными, то на их месте образуется дырка – избыток положительного заряда. Поэтому носителями заряда в полупроводниках являются электроны и дырки.

Диэлектрики в электростатическом поле.

В диэлектриках нет свободных носителей зарядов, поэтому под действием электрического поля в них не возникает электрического тока, но возникает явление, называемое поляризацией диэлектрика – приобретение диэлектриком полярности за счёт разделения в нём положительных и отрицательных зарядов под действием электрического поля.

Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектрике формулируется следующим образом: поток вектора смещения электростатического поля в диэлектрике сквозь произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме заключенных внутри этой поверхности свободных электрических зарядов, то есть

n

∫DdS=∫D(n)dS=∑q(i)

i=1

Способность проводника накапливать электрические заряды характеризуется электрической емкостью:

Емкостью конденсатора называется физическая величина, равная отношению заряда q, накопленного в конденсаторе, к разности потенциалов между его обкладками. Для плоского конденсатора, состоящего из двух параллельных металлических пластин площадью S, каждая из расположенных на расстоянии d друг от друга емкость равна

C=q/ ɸ1-ɸ2= ɛ0*ɛ*S/d

электрическая емкость не зависит от заряда проводника, а определяется его геометрическими размерами и формой, расположенных относительно других проводников и электрическими свойствами окружающей среды.