Презентация к уроку 10 класса" Проводники и диэлектрики в электрическом поле"

ПРОВОДНИКИ И ДИЭЛЕКТРИКИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ

10 класс

Базовый курс

• Проводниками называются вещества, в которых имеются свободные электрические заряды, способные перемещаться под действием сколь угодно слабого электрического поля.

ПРОВОДНИКИ

ИОНИЗИРОВАННЫЕ

ГАЗЫ

МЕТАЛЛЫ

ЭЛЕКТРОЛИТЫ

• Если поместить проводник в электрическое поле, то заряды в проводнике станут перемещаться, положительные по полю, отрицательные - против поля. На одном конце проводника будет скапливаться избыток положительных зарядов, на другом – отрицательных. Это вызовет появление в проводнике собственного поля Е′, направленного против внешнего. Разделение зарядов в проводнике будет происходить до тех пор, пока собственное поле не станет равным внешнему во всех точках проводника. А, следовательно, суммарное поле будет равно 0

Электростатическая защита  – явление, согласно которому, можно экранировать электрическое поле «спрятавшись» от него внутри замкнутой оболочки из проводящего электричество материала (например, металла).

Электростатическая защита.

Явление было открыто Майклом Фарадеем в 1836 году. Он обратил внимание, что внешнее электрическое поле не может попасть внутрь заземлённой металлической клетки. Принцип работы  клетки Фарадея  заключается в том, что под действием внешнего электрического поля, свободные электроны, находящиеся в металле, начинают движение и создают на поверхности клетки заряд, который полностью компенсирует это внешнее поле.

• Электростатическая защита нужна там, где необходимо экранировать электроприборы от внешних электрических полей (например, в автомобильных магнитолах, блоках питания, лабораторном оборудовании). Эти приборы помещаются в металлический корпус, который защищает их от внешних электрических помех.

Диэлектрики (или изоляторы) — вещества, относительно плохо проводящие электрический ток (по сравнению с проводниками).

• В диэлектриках все электроны связаны, т. е. принадлежат отдельным атомам, и электрическое поле не отрывает их, а лишь слегка смещает, т. е. поляризует. Поэтому внутри диэлектрика может существовать электрическое поле, диэлектрик оказывает на электрическое поле определенное влияние

Диэлектрики делятся на  полярные  и  неполярные .

Полярные диэлектрики

  состоят из молекул, в которых центры распределения положительных и отрицательных зарядов не совпадают. Такие молекулы можно представить в виде двух одинаковых по модулю разноименных точечных  зарядов , находящихся на некотором расстоянии друг от друга, называемых  диполем .

Неполярные диэлектрики

состоят из атомов и молекул, у которых центры распределения положительных и отрицательных зарядов сов­падают.

Поляризация полярных диэлектриков .

• Помещение полярного диэлектрика в электростатическое поле (например, между двумя заряженными пластинами) приводит к развороту и смещению до этого хаотически ориентированных диполей вдоль поля.

Разворот происходит под действием пары сил, приложенных со стороны поля к двум зарядам диполя.

Смещение диполей называется поляризацией. Однако из-за теплового движения происходит лишь частичная поляризация. Внутри диэлектрика положительные и отрицательные заряды диполей компенсируют друг друга, а на поверхности диэлектрика появляется связанный заряд: отрицательный со стороны положительно заряженной пластины, и наобо рот.

Поляризация неполярных диэлектриков

Неполярный диэлектрик в электрическом поле также поляризуется. Под действием электрического поля положительные и отрицательные заряды в молекуле смещаются в противоположные стороны, так что центры распределения зарядов смещаются, как у полярных молекул. Ось наведенного полем диполя ориентирована вдоль поля. На поверхностях диэлектрика, примыкающих к заряженным пластинам, появляются связанные заряды.

Поляризованный диэлектрик сам создает электрическое поле.

Это поле ослабляет внутри диэлектрика внешнее электрическое поле

Степень этого ослабления зависит от свойств диэлектрика.

Уменьшение напряженности электростатического поля в веществе по сравнению с полем в вакууме характеризуется относительной диэлектрической проницаемостью среды.

Проводники в электрическом поле

Диэлектрики в электрическом поле

1. Есть свободные электроны

  1.Нет свободных носителей зарядов.

2.электроны собираются на поверхности проводника

2. В электрическом поле молекулы и атомы поворачиваются так, что с одной стороны в диэлектрике появляется избыточный положительный заряд, а с другой - отрицательный

3. Внутри проводника электрического поля нет

3. Электрическое поле внутри проводника ослабевает в ε раз.

4. Проводник можно разделить на 2 части в электрическом поле, и каждая часть будет заряженной разными знаками.

4. Диэлектрик можно разделить на 2 части в электрическом поле, но каждая из них будет незаряженной

Контрольные вопросы

1 . Какие вещества называются проводниками?

2Какие электрические заряды называются свободными?

3.Какие частицы являются носителями свободных зарядов в металлах?

4.Что происходит в металле помещенном в электрическое поле?

5.Как распределяется по проводнику сообщенный ему заря д?

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.

6.Если находящейся в электрическом поле проводник разделить на две част, как будут заряжены эти части?

7.На каком принципе основана электростатическая защита?

8.Какие вещества называются диэлектриками?

9.Какие бывают диэлектрики? Чем они отличаются?

10.Объясните поведение диполя во внешнем электрическом поле.

11. Как происходит поляризация диэлектриков.

12. Если диэлектрик, помещенный в электрическое поле разделить пополам, каков будет заряд каждой части?

13. Над молниеотводом проходит отрицательно заряженная туча. Объясните на основе электронных представалений, почему на острие молниеотвода возникает заряд. Каков его знак?