inducción electrostática- el fenómeno de inducir el propio campo electrostático cuando uno externo actúa sobre el cuerpocampo eléctrico. El fenómeno es causado por la redistribución.cargosdentro de los cuerpos conductores, así como por la polarización de las microestructuras internas. para cuerpos no conductores. En las proximidades de un cuerpo con un campo eléctrico inducido, el campo eléctrico externo puede distorsionarse considerablemente.
Los dieléctricos en un campo eléctrico no se comportan como conductores, aunque tienen algo en común. Los dieléctricos se diferencian de los conductores en que no contienen portadores de carga libres. Aún así, están ahí, pero en cantidades muy pequeñas. En los conductores, estos portadores de carga son electrones que se mueven libremente a lo largo de la red cristalina de los metales. Pero en los dieléctricos, los electrones están estrechamente unidos a sus átomos y no pueden moverse libremente. Cuando se introduce un dieléctrico en un campo eléctrico, la electrificación se produce en él como en un conductor. La diferencia entre los dieléctricos es que los electrones no pueden moverse libremente por todo el volumen como ocurre en los conductores. Pero bajo la influencia de factores externos. campo eléctrico Aparece un cierto desplazamiento de cargas dentro de la molécula de la sustancia dieléctrica. El positivo se mueve en la dirección del campo y el negativo en contra. Como resultado, la superficie recibe una determinada carga. El proceso de formación de carga en la superficie de los dieléctricos bajo la influencia de un campo eléctrico se denomina polarización del dieléctrico. Todos los dieléctricos se dividen en dos categorías. Los dieléctricos que pertenecen a la primera categoría tienen moléculas que forman dipolos incluso en ausencia de un campo eléctrico externo. Se les llama polares. Los dieléctricos polares incluyen agua, amoníaco, acetona y éter. Los dipolos de tales dieléctricos, en ausencia de campo, están ubicados caóticamente debido al movimiento térmico. Y, por tanto, la carga en la superficie de dicha sustancia es cero. Pero cuando se introduce en un campo eléctrico externo, los dipolos, es decir, la molécula, tienden a girar a lo largo del campo. Resulta que la carga positiva del dipolo anterior mira a la carga negativa del siguiente. Por tanto, se compensan mutuamente. Pero los dipolos ubicados cerca de la superficie misma no tienen par. De este modo se forman cargas ligadas no compensadas en la superficie del material. Por un lado las hay positivas y por otra las negativas. Pero esto se evita mediante el movimiento térmico de las moléculas.
Figura 1 - polarización de un dieléctrico polar
La segunda categoría de dieléctricos son aquellos que tienen cargas positivas y negativas dentro de la molécula en estado libre. Pero están tan cerca uno del otro que su influencia se anula mutuamente. Pero cuando una molécula de este tipo se introduce en el campo, las cargas se desplazarán cierta distancia. Se forma así un dipolo. Estas moléculas no se ven afectadas por el movimiento térmico y, por tanto, su polarización no depende de la temperatura.
Figura 2 - polarización de un dieléctrico no polar
Las cargas en la superficie de los dieléctricos, a diferencia de las cargas inducidas en los conductores, no pueden separarse de la superficie. Cuando se elimina el campo eléctrico, la polarización desaparecerá. Las cargas se redistribuirán nuevamente en el volumen de la sustancia. La intensidad del campo no se puede aumentar indefinidamente. Ya que a un cierto valor las cargas se desplazarán tanto que se producirá un cambio estructural en el material, en otras palabras, una ruptura del dieléctrico. En este caso pierde sus propiedades aislantes.
Si una sustancia está en un campo eléctrico, entonces el desplazamiento de los núcleos bajo la influencia. fuerzas electricas es insignificante y el desplazamiento de electrones que tienen una masa baja puede ser significativo.
La inducción electrostática es el fenómeno de redistribución de cargas libres en un conductor en un campo externo.
Las cargas inductivas que surgen en los límites del conductor crean un campo que se suma al externo:
En los conductores, el número de electrones libres es muy grande y por tanto su redistribución continúa hasta
Como resultado de esto, con inducción electrostática:
1) desde , entonces la superficie y el volumen del conductor son equipotenciales,
2) desde , entonces no hay cargas inductivas dentro del conductor,
3) aparecen cargas de inducción en las superficies del conductor y aparece un campo resultante fuera del conductor.
3) las líneas del campo resultante fuera del conductor son perpendiculares a su superficie.
La Figura 29 muestra la distorsión de un campo eléctrico uniforme después de colocar en él un conductor descargado de forma arbitraria, y la Figura 30 muestra la distorsión del campo de una carga positiva después de introducir en él una bola conductora descargada.
si extraes parte interna conductor, entonces nada cambiará en el proceso de redistribución de electrones libres, por lo que se observan fenómenos similares para cualquier conductor, sólido o hueco, e incluso en forma de malla metálica.
Los mismos procesos ocurren cuando se introducen conductores cargados en un campo eléctrico.
FIG.29 FIG.30 FIG.31
Si hay una carga puntual q dentro de un conductor hueco, por ejemplo una carcasa esférica, entonces también se observa inducción electrostática en el conductor (Fig. 31).
Elijamos una superficie cerrada dentro del conductor, ya que el campo resultante en el interior es cero, entonces el flujo también debe ser cero.
Dentro de la superficie seleccionada hay una carga puntual y cargas inductivas. Entonces:
Esto significa que la magnitud de la carga inductiva en la superficie interna del conductor es igual a la magnitud carga puntual. Según la ley de conservación de la carga, la magnitud de la carga inductiva en la superficie exterior del conductor es la misma.
Dado que la superficie del conductor es equipotencial, las líneas del campo resultante tanto dentro como fuera de él son perpendiculares a la superficie.
El término “puesta a tierra” se refiere a la conexión de un conductor con un cuerpo distante muy grande (en la práctica, con la superficie de la tierra). En este caso, las cargas “salen” de la superficie exterior del conductor y el conductor puede servir como protección electrostática del espacio exterior del campo de la carga interna.
SER. VI: 1. Teorema de Earnshaw
2.Uso de conductores como protección electrostática.
3. Diseño y uso del generador electrostático R. Van de Graaff.
Regresando a la escuela
Antes de responder a la pregunta de qué es la inducción electrostática, es necesario determinar qué se entiende exactamente por el término "conductor". Aunque en las clases de física escolares se dedican temas enteros a esto, una persona que no se enfrenta directamente a la reparación y el mantenimiento de equipos eléctricos a menudo pierde conocimientos no utilizados después de un tiempo. Esto es bastante natural, así que recordemos los puntos principales, sin entender cuáles es imposible explicar qué es la inducción electrostática.
Movimiento de partículas cargadas en materiales conductores.
Imaginemos que en la brecha circuito eléctrico, que consta de un amperímetro, una resistencia y una fuente, se enciende un bloque de madera seco. La aguja del medidor permanecerá en cero. Pero si se reemplaza la madera por metal, entonces el amperímetro mostrará el valor de estado estacionario de la corriente que fluye a través del circuito. En consecuencia, dependiendo de la resistencia al paso de la corriente, todas las sustancias se pueden dividir en tres grandes grupos: conductores, dieléctricos y semiconductores. Los representantes más famosos del primer grupo son los metales duros.
Líneas conductoras y de intensidad de campo.
Si se coloca una muestra de metal sin carga en un campo eléctrico, en ella surgirá un movimiento ordenado y dirigido de portadores de carga eléctrica libres, más conocido como corriente. El vector de las líneas de intensidad de campo y la dirección de la corriente son opuestos. En los metales, la conductividad es causada por el movimiento de los electrones. Dado que la muestra no forma parte de un circuito cerrado, en ella se producirá una redistribución de los portadores de carga libres bajo la influencia del campo: por un lado, los electrones se acumularán, formando un potencial negativo, y por el otro, se formará su deficiencia. , es decir, un signo positivo. Este fenómeno es causado por la influencia de un campo eléctrico externo y se llama "inducción". También podemos decir que la inducción electrostática es un fenómeno de redistribución de portadores de carga provocado por un campo eléctrico. Vale la pena señalar que el conductor también se ve influenciado por la inducción, por lo que la inducción que penetra en el material conductor crea una corriente inducida en él. Además, como resultado de la magnetización, se suma la inducción del material del campo externo y el campo interno resultante. El término "inducción completa" solo significa esta cantidad.
Interacción de campo
Alrededor de cada concentración de cargas (+ y -) de los bordes del material conductor surge su propio campo. Interactúa con lo externo y se dirige en contra de él. La redistribución provoca una disminución en el campo de cargas, esto ocurre hasta que su intensidad en el propio conductor se vuelve cero. Además, la concentración de cargas distorsiona las líneas de intensidad del campo externo, de modo que se vuelven perpendiculares al material. Anteriormente indicamos específicamente que estamos hablando de un conductor descargado. La inducción electrostática se caracteriza por el hecho de que, aunque se produce una distribución de cargas en un conductor atrapado en un campo eléctrico, éste permanece descargado.
Peculiaridades
Dado que las cargas tienden a ocupar las posiciones más extremas, se ubican en la superficie de la muestra. Incluso si hay un espacio vacío interno, eventualmente el campo interior tiende a cero. Esto le permite organizar una protección eficaz de los dispositivos sensibles de la acción de los externos. El objeto "protegido" se coloca dentro de una esfera conductora (también es adecuada una malla metálica): en su superficie se acumulan cargas inducidas, formando su propio campo, que dentro de la esfera equilibra la influencia de la externa.
La acción del campo eléctrico se extiende a todos los objetos materiales: desde los cuerpos macroscópicos con los que tratamos en la vida cotidiana hasta las partículas más pequeñas que componen la materia: electrones, protones, iones. La interacción real de estas partículas con el campo eléctrico determina las propiedades eléctricas de la sustancia en su conjunto.
Las propiedades eléctricas de los cuerpos físicos están determinadas por electrones, protones e iones.
Consideremos la interacción del campo eléctrico con la clase más común. conductores- metales.
Tomemos dos cilindros de metal y conectemos cada uno de ellos a la varilla de un electrómetro conectado a tierra. Coloquemos los cilindros entre placas metálicas paralelas para que, tocándose entre sí, formen un solo cuerpo (Fig. 4.37). Tan pronto como impartamos cargas a las placas, las flechas de los electrómetros se desviarán e indicarán la aparición de cargas en los cilindros. Si descargas las placas, las cargas de los cilindros también desaparecerán. Así, la aparición de cargas en los cilindros está asociada a la acción de un campo eléctrico.
El fenómeno de la aparición de cargas en los conductores en un campo eléctrico se llama inducción electrostática.
inducción electrostática descubierto por el físico alemán J.K. Wilke en 1757
Repetiremos el experimento anterior, pero después de esto separaremos los cilindros y descargaremos las placas. Los electrómetros mostrarán la presencia de cargas en cada uno de los cilindros (figura 4.38). El examen de las cargas de los cilindros utilizando una barra de ebonita frotada con piel mostrará que los cilindros tienen cargas diferentes.
Fenómeno inducción electrostática se puede explicar sobre la base de conceptos electrónicos.
El conductor metálico tiene una estructura cristalina. En los nodos de la red cristalina hay iones metálicos positivos y entre ellos hay un gas de electrones. Se trata de un conjunto de una gran cantidad de electrones que prácticamente no están asociados a los átomos y se encuentran en continuo movimiento térmico.
En un cuerpo sin carga, la carga total de los electrones es igual a la carga de todos los iones. Por tanto, en condiciones normales, cada conductor es eléctricamente neutro.
si contribuimos conductor en un campo eléctrico entre dos placas con cargas opuestas, entonces, bajo la influencia del campo eléctrico, los electrones libres se desplazarán y los iones positivos permanecerán en su posición anterior. En un extremo del conductor habrá un exceso de electrones y en el otro, un déficit (figura 4.39). Las partículas cargadas separadas tendrán su propio campo eléctrico, cuya fuerza MI' tendrá una dirección opuesta a la dirección de la intensidad del campo de las placas cargadas. Módulo de intensidad del campo “interno” MI' será igual al módulo de la intensidad del campo externo mi 0 . De acuerdo con el principio de superposición, la intensidad total del campo eléctrico dentro del conductor será igual a cero:
mi 0 - mi’ = 0.
Si el conductor consta de dos partes, como en el experimento descrito anteriormente, entonces se pueden separar y eliminar del campo eléctrico. Una parte tendrá un exceso de electrones y la otra tendrá un exceso de iones. Es decir, cada parte conductor tendrá una carga eléctrica.
Un fenómeno similar se observa durante la electrificación de cuerpos en un campo eléctrico. Si acercas un palo cargado a una bola que no estaba previamente cargada, la bola comenzará a ser atraída por el palo. Esto puede explicarse por el hecho de que bajo la influencia (figura 4.40) del campo eléctrico de un palo cargado en la bola, se producirá una redistribución de partículas cargadas de tal manera que en la parte más cercana al palo habrá un exceso de partículas cargadas, cuyo signo es opuesto al de la carga en barra. Por tanto, toda la pelota comenzará a moverse hacia el palo. Material del sitio
Entonces, si dicen que los cuerpos cargados atraen a los no cargados, se refieren al estado de su electrificación antes del experimento. La interacción observada es causada por electrificación cuerpo descargado en un campo eléctrico. Sólo la partícula elemental de neutrones, que forma parte del núcleo de un átomo y no tiene carga eléctrica, no interactúa con el campo eléctrico. La interacción de un neutrón con protones en el núcleo tiene una naturaleza no eléctrica completamente diferente.
Consecuencias del fenómeno inducción electrostática Se utiliza en la fabricación de pantallas que protegen los cuerpos de la acción de campos eléctricos (Fig. 4.41). Los escudos metálicos con conexión a tierra se utilizan en laboratorios para proteger a los investigadores cuando realizan experimentos utilizando Alto voltaje. Las pantallas metálicas separan varias partes de los dispositivos radioelectrónicos de influencias mutuas no deseadas si están cerca unas de otras.
En esta página hay material sobre los siguientes temas:
33. ¿Qué se llama inducción electrostática? explicar su mecanismo.
Informe de física del explorador.
Inducción electrostática en conductores.
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El concepto de campo eléctrico.
Se sabe que las fuerzas del campo eléctrico actúan en el espacio que rodea a las cargas eléctricas. Numerosos experimentos con cuerpos cargados lo confirman plenamente. El espacio que rodea cualquier cuerpo cargado es un campo eléctrico en el que actúan fuerzas eléctricas.
La dirección de las fuerzas del campo se llama líneas de campo eléctrico. Por lo tanto, se cree convencionalmente que Un campo eléctrico es un conjunto de líneas de fuerza.
Las líneas de campo tienen ciertas propiedades:
Las líneas de fuerza siempre salen de un cuerpo cargado positivamente y entran en un cuerpo cargado negativamente;
salen en todas direcciones perpendiculares a la superficie del cuerpo cargado y entran en él perpendicularmente;
Las líneas de fuerza de dos cuerpos con cargas similares parecen repelerse, y las de cuerpos con cargas opuestas se atraen.
Las líneas del campo eléctrico siempre están abiertas, ya que se rompen en la superficie de los cuerpos cargados. Los cuerpos cargados eléctricamente interactúan entre sí: los cuerpos con cargas opuestas se atraen y los cuerpos con cargas similares se repelen.
Los cuerpos (partículas) cargados eléctricamente con cargas q1 y q2 interactúan entre sí con una fuerza F, que es una cantidad vectorial y se mide en newtons (N). Con cargas opuestas, los cuerpos se atraen y con cargas iguales se repelen.
La fuerza de atracción o repulsión depende de la magnitud de las cargas de los cuerpos y de la distancia entre ellos.
Los cuerpos cargados se llaman cuerpos puntuales si sus dimensiones lineales son pequeñas en comparación con la distancia r entre los cuerpos. La magnitud de la fuerza de su interacción F depende de la magnitud de las cargas q1 y q2, la distancia r entre ellas y el medio en el que se ubican las cargas eléctricas.
Si en el espacio entre los cuerpos no hay aire, sino algún otro dieléctrico, es decir, un no conductor de electricidad, entonces la fuerza de interacción entre los cuerpos disminuirá.
Una cantidad que caracteriza las propiedades de un dieléctrico y muestra cuántas veces aumentará la fuerza de interacción entre cargas si un dieléctrico determinado se reemplaza con aire, se denomina constante dieléctrica relativa de un dieléctrico determinado.
La constante dieléctrica es igual a: para aire y gases - 1; para ebonita - 2 - 4; para mica 5 - 8; para aceite 2 - 5; para el papel 2 - 2,5; para parafina - 2 - 2,6.
inducción electrostática
Si a un cuerpo conductor A de forma esférica, aislado de los objetos circundantes, se le da una carga eléctrica negativa, es decir, se crea en él un exceso de electrones, entonces esta carga se distribuirá uniformemente sobre la superficie del cuerpo. Esto sucede porque los electrones, al repelerse entre sí, tienden a llegar a la superficie del cuerpo.
Coloquemos un cuerpo B sin carga, también aislado de los objetos circundantes, en el campo del cuerpo A. Entonces aparecerán cargas eléctricas en la superficie del cuerpo B, y en el lado que mira al cuerpo A se formará una carga opuesta a la carga de cuerpo A (positivo), y en el otro lado, una carga del mismo nombre que la carga del cuerpo A (negativo). Las cargas eléctricas, distribuidas de esta manera, permanecen en la superficie del cuerpo B mientras esté en el campo del cuerpo A. Si el cuerpo B se saca del campo o se elimina el cuerpo A, entonces la carga eléctrica en la superficie de El cuerpo B es neutralizado. Este método de electrificación a distancia se llama Inducción electrostática o electrificación por influencia..
Es obvio que tal estado electrificado del cuerpo es forzado y sostenido únicamente por la acción de las fuerzas del campo eléctrico creado por el cuerpo A.
Si haces lo mismo cuando el cuerpo A está cargado positivamente, los electrones libres de la mano de una persona se precipitarán hacia el cuerpo B, neutralizándolo. Carga positiva, y el cuerpo B estará cargado negativamente.
Cuanto mayor sea el grado de electrificación del cuerpo A, es decir, cuanto mayor sea su potencial, mayor será el potencial con el que el cuerpo B puede electrificarse mediante inducción electrostática.
Así, llegamos a la conclusión de que el fenómeno de la inducción electrostática permite, bajo determinadas condiciones, acumularse en la superficie de los cuerpos conductores.
Cada cuerpo puede cargarse hasta un límite determinado, es decir, hasta un potencial determinado; Un aumento del potencial más allá del límite implica la descarga del cuerpo a la atmósfera circundante. Diferentes cuerpos requieren diferentes cantidades de electricidad para llevarlos al mismo potencial. En otras palabras, diferentes cuerpos contienen diferentes cantidades de electricidad, es decir, tienen diferente capacidad eléctrica(o simplemente capacidad).
La capacidad eléctrica es la capacidad del cuerpo para contener una determinada cantidad de electricidad, al tiempo que aumenta su potencial hasta un determinado valor. Cuanto mayor es la superficie de un cuerpo, más carga eléctrica puede contener.
Si el cuerpo tiene forma de bola, entonces su capacidad depende directamente del radio de la bola. La capacitancia se mide en faradios.
Farad: la capacitancia de un cuerpo que, habiendo recibido una carga de electricidad de un culombio, aumenta su potencial en un voltio.. 1 faradio = 1.000.000 microfaradios.
Capacidad eléctrica, es decir, la propiedad de los cuerpos conductores de acumular una carga eléctrica, se utiliza ampliamente en ingeniería eléctrica. El dispositivo se basa en esta propiedad.
Capacidad del condensador
El condensador consta de dos placas metálicas (placas), aisladas entre sí por una capa de aire o algún otro dieléctrico (mica, papel, etc.).
Si a una de las placas se le da una carga positiva y a la otra negativa, es decir, tienen carga opuesta, entonces las cargas de las placas, que se atraen mutuamente, se mantendrán sobre las placas. Esto le permite concentrar una cantidad mucho mayor de electricidad en las placas que si las cargara a una distancia una de otra.
En consecuencia, puede servir como un dispositivo que almacena una cantidad importante de electricidad en sus placas. En otras palabras, un condensador es almacenamiento de energía eléctrica.
La capacitancia del capacitor es:
C = mi S/4 π l
donde C es capacidad; mi- la constante dieléctrica dieléctrico; S es el área de una placa en cm2, π es un número constante igual a 3,14; l es la distancia entre las placas en cm.
De esta fórmula se puede ver que a medida que aumenta el área de las placas, aumenta la capacitancia del condensador y, a medida que aumenta la distancia entre ellas, disminuye.
Expliquemos esta dependencia. Cuanto mayor sea el área de las placas, mayor será la cantidad de electricidad que podrán albergar y por tanto la capacitancia del condensador será mayor.
A medida que disminuye la distancia entre las placas, aumenta la influencia mutua (inducción) entre sus cargas, lo que permite concentrar más electricidad en las placas y, por tanto, aumentar la capacitancia del condensador.
Así, si queremos conseguir un condensador de gran capacidad, debemos coger placas de gran superficie y aislarlas entre sí con una fina capa de dieléctrico.
La fórmula también muestra que al aumentar la constante dieléctrica del dieléctrico, aumenta la capacitancia del capacitor.
En consecuencia, los condensadores que son iguales en sus dimensiones geométricas, pero contienen diferentes dieléctricos, tienen diferentes capacidades.
Si, por ejemplo, toma un condensador con un dieléctrico de aire, cuya constante dieléctrica es igual a uno, y coloca mica con una constante dieléctrica de 5 entre sus placas, entonces la capacitancia del condensador aumentará 5 veces.
Por eso, para obtener grandes capacidades se utilizan como dieléctricos materiales como la mica, el papel impregnado de parafina, etc., cuya constante dieléctrica es mucho mayor que la del aire.
De acuerdo con esto, se distinguen los siguientes tipos de condensadores: de aire, con dieléctrico sólido y con dieléctrico líquido.
Carga y descarga de un condensador. Corriente de polarización
Conectemos un condensador constante al circuito. Cuando el interruptor está en el pin a, el condensador se conectará al circuito de la batería. La aguja del miliamperímetro se desviará en el momento en que el condensador se conecte al circuito y luego irá a cero.
En consecuencia, pasé a lo largo de la cadena. electricidad en una determinada dirección. Si ahora el interruptor se coloca en el contacto b (es decir, las placas están cerradas), entonces la aguja del miliamperímetro se desviará en la otra dirección y nuevamente irá a cero. En consecuencia, también pasó una corriente por el circuito, pero en una dirección diferente. Analicemos este fenómeno.
Cuando el capacitor se conectó a la batería, este se cargó, es decir, sus placas recibieron un positivo y el otro. cargas negativas. La carga continuó hasta que el voltaje entre las placas del capacitor igualó el voltaje de la batería. Un miliamperímetro conectado en serie con el circuito mostró la corriente de carga del condensador, que se detuvo tan pronto como se cargó el condensador.
Cuando el capacitor se desconectó de la batería, permaneció cargado y la diferencia de potencial entre sus placas era igual al voltaje de la batería.
Sin embargo, tan pronto como se cerró el capacitor, comenzó a descargarse y una corriente de descarga fluyó a través del circuito, pero en la dirección corriente inversa cargar. Esto continuó hasta que desapareció la diferencia de potencial entre las placas, es decir, hasta que se descargó el condensador.
En consecuencia, si un capacitor está conectado a un circuito de CC, entonces la corriente fluirá en el circuito solo en el momento en que se carga el capacitor, y entonces no habrá corriente en el circuito, ya que el circuito será interrumpido por el dieléctrico del condensador.
Por eso dicen que "El condensador no deja pasar la corriente continua".
La cantidad de electricidad (Q) que se puede concentrar en las placas del capacitor, su capacitancia (C) y la cantidad de voltaje suministrado al capacitor (U) están relacionadas por la siguiente relación: Q = CU.
Esta fórmula muestra que cuanto mayor es la capacitancia del condensador, mayor es la cantidad de electricidad que se puede concentrar en él sin aumentar mucho el voltaje en sus placas.
Un aumento de voltaje con una capacitancia constante también conduce a un aumento en la cantidad de electricidad almacenada por el capacitor. Sin embargo, si se aplica un alto voltaje a las placas del capacitor, el capacitor puede "romperse", es decir, bajo la influencia de este voltaje, el dieléctrico colapsará en algún lugar y permitirá que la corriente lo atraviese. El condensador dejará de funcionar. Para evitar daños a los condensadores, en ellos se indica la tensión de funcionamiento permitida.
El fenómeno de la polarización dieléctrica.
Vamos a resolverlo ahora ¿Qué sucede en un dieléctrico cuando un capacitor se carga y descarga y por qué el valor de la capacitancia depende de la constante dieléctrica del dieléctrico?La respuesta a esta pregunta nos la da la teoría electrónica de la estructura de la materia.
En un dieléctrico, como en cualquier aislante, no hay electrones libres. En los átomos de un dieléctrico, los electrones están firmemente unidos al núcleo, por lo que el voltaje aplicado a las placas de un condensador no provoca un movimiento dirigido de los electrones en su dieléctrico, es decir, corriente eléctrica, como ocurre en los conductores.
Sin embargo, bajo la influencia de las fuerzas del campo eléctrico creadas por las placas cargadas, los electrones que giran alrededor del núcleo atómico se desplazan hacia la placa del condensador cargada positivamente. En este caso, el átomo parece estirarse en la dirección de las líneas de campo. Este estado de los átomos dieléctricos se llama polarizado y el fenómeno en sí se llama polarización del dieléctrico.
Cuando se descarga un condensador, el estado polarizado del dieléctrico se altera, es decir, el desplazamiento de electrones con respecto al núcleo causado por la polarización desaparece y los átomos vuelven a su estado no polarizado habitual. Se ha establecido que la presencia de un dieléctrico debilita el campo entre las placas del condensador.
Diferentes dieléctricos bajo la influencia del mismo campo eléctrico se polarizan en distintos grados. Cuanto más fácilmente se polariza un dieléctrico, más debilita el campo. La polarización del aire, por ejemplo, produce un menor debilitamiento del campo que la polarización de cualquier otro dieléctrico.
Pero debilitar el campo entre las placas del capacitor permite concentrar en ellas una mayor cantidad de electricidad Q al mismo voltaje U, lo que a su vez conduce a un aumento en la capacitancia del capacitor, ya que C = Q / U.
Entonces, llegamos a la conclusión: Cuanto mayor sea la constante dieléctrica del dieléctrico, mayor será la capacitancia del condensador que contiene este dieléctrico.
El desplazamiento de electrones en los átomos del dieléctrico, que se produce, como ya hemos dicho, bajo la influencia de las fuerzas del campo eléctrico, forma en el dieléctrico, en el primer momento de la acción del campo, una corriente eléctrica. llamada corriente de desplazamiento. Se llama así porque, a diferencia de la corriente de conducción en los conductores metálicos, La corriente de desplazamiento se forma únicamente por el desplazamiento de electrones que se mueven dentro de sus átomos.
La presencia de esta corriente de polarización hace que el condensador conectado a la fuente de CA se convierta en su conductor.
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