Serbest ve bağlı elektrik yükleri, iletim ve yer değiştirme akımları

Herhangi bir maddeyi oluşturan tanecikler, elektrik ücretleri… Elektronun negatif yükü vardır e = 0.16 * 10-18 k ve proton aynı pozitif yüke sahiptir. Birçok molekülden oluşan bir atomun, molekülün veya cismin toplam yükü, onları oluşturan temel parçacıkların toplam pozitif ve negatif yükleri arasındaki orana bağlı olarak pozitif, negatif veya sıfıra eşit olabilir.

Bir elektrik alanında hareket etme yeteneğine bağlı olarak, yükler iki büyük gruba ayrılabilir. Birinci grubun yükleri, bir elektrik alanında sınırsız hareket etme olasılığı ile karakterize edilir ve bu nedenle denir. ücretsiz ücretler... İkinci grup yüklerin bu olasılığı yoktur, hareketleri bir atomun, molekülün, kristalin yapısı veya maddenin yapısının heterojenliği ile sınırlıdır. Bu ücretler denir ciltli.

Serbest ve bağlı yüklerin ayrılması her zaman sadece söz konusu parçacıkların fiziksel doğasına bağlı değildir.Homojen bir ortamda serbest olan yükler, farklı malzemelerden oluşan bileşimlerin oluşumunda bağlanabilir.

Bir elektrik alanın etkisi altındaki maddenin serbest elektronları ve iyonları, bir elektrottan diğerine hareket ederek oluşturur. iletim akımı.

Bir elektrik alanının etkisi altındaki bağlı elektrik yükleri, yalnızca belirli, genellikle çok sınırlı sınırlar içinde karışma yeteneğine sahiptir. Bu hareket süreci, sözde kutuplaşma, bir polarizasyon vektörü ile karakterize edilir ve esas olarak yükler arasındaki fiziksel bağlantılara bağlıdır. Polarizasyonda, yükler bir elektrik alanın etkisi altında yer değiştirir ve görünür. sapma akımı.

Dielektrik, birbirine bağlı eşit sayıda pozitif ve negatif yük içerir ve bir dış elektrik alanının etkisi, pozitif ve negatif yük merkezlerinin karşılıklı yer değiştirmesini ve zıt yük çiftlerinin elektrik momentlerinin görünümünde - dipol momentlerini etkiler. Düzgün bir alanda, polarizasyon vektörü, birim hacim başına toplam dipol momentinin ortalama değeridir. Dielektrik polarizasyonu, elektrik alanın gücüne bağlıdır.

Yalnızca iletim akımlarının önemli olduğu ve yer değiştirme akımlarının ihmal edilebildiği malzemelere denir. sürücüler… İletim akımlarının önemsiz olduğu ve ihmal edilebilecek malzemelere denir. izolatörler... Kutuplaşmanın büyük önem taşıdığı malzemelere dielektrikler denir (bkz. Metaller ve Dielektrikler - Fark Nedir?). Hem iletim akımlarını hem de yer değiştirme akımlarını dikkate almanın gerekli olduğu malzemeler şu şekilde sınıflandırılır: yarı iletkenler.

Dielektriklerin polarizasyonu olgusu ve endüstride bir önyargı akımının ortaya çıkması, dielektriklerin (örneğin, odun, karton kurutma, gıda endüstrisinde ısıtma) ve yarı iletkenlerin yüksek frekanslı ısıtılması için kullanılır.

Isıtılacak malzeme, yüksek frekanslı bir voltajın uygulandığı kondansatörün plakaları arasına yerleştirilir. Yüksek frekanslı elektrik alan içerisine yerleştirilen bir malzemede meydana gelen iletim ve yer değiştirme akımları, malzemede ısı oluşmasına ve ısınmasına neden olur. Bu tür ısıtmaya denir. dielektrik ısıtma.

Islak malzemeleri kurutma işlemi, yani. bunlardan nemin uzaklaştırılması, iki olay nedeniyle meydana gelebilir: malzeme içindeki nemin doğrudan buharlaşması ve buhar şeklinde salınması ve nemin sıvı fazda iç alanlardan yüzeye hareketi. Malzemede bir elektrik alanının varlığı, nemin buharlaşmasını ve hareketini önemli ölçüde etkiler, bu da kurutma sürecini önemli ölçüde iyileştirmeyi mümkün kılar.