Π§Ρ‚ΠΎ относится ΠΊ диэлСктрикам. ДиэлСктрики ΠΈ кондСнсаторы: свойства, ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹

Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ диэлСктрики ΠΈ кондСнсаторы. Какими свойствами ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ диэлСктрики. Как устроСны ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‚ кондСнсаторы. Π“Π΄Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ диэлСктрики ΠΈ кондСнсаторы Π² Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠ΅ ΠΈ элСктроникС. КакиС Π±Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π²ΠΈΠ΄Ρ‹ кондСнсаторов.

Π‘ΠΎΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Π½ΠΈΠ΅

Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ диэлСктрики ΠΈ ΠΈΡ… основныС свойства

ДиэлСктрики — это вСщСства, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΠ»ΠΎΡ…ΠΎ проводят элСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ. ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ свойства диэлСктриков:

  • ВысокоС ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ элСктричСскоС сопротивлСниС (ΠΎΡ‚ 10^8 Π΄ΠΎ 10^16 Ом·м)
  • Π‘ΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊ поляризации Π²ΠΎ внСшнСм элСктричСском ΠΏΠΎΠ»Π΅
  • ΠžΡ‚ΡΡƒΡ‚ΡΡ‚Π²ΠΈΠ΅ свободных носитСлСй заряда
  • Широкая запрСщСнная Π·ΠΎΠ½Π° (Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ 3 эВ)

ДиэлСктриками ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΠ΅ Ρ‚Π²Π΅Ρ€Π΄Ρ‹Π΅, ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΈΠ΅ ΠΈ Π³Π°Π·ΠΎΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Π΅ вСщСства — пластмассы, стСкло, ΠΊΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈΠΊΠ°, Ρ€Π΅Π·ΠΈΠ½Π°, Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ масла ΠΈ Ρ‚.Π΄. Π˜Ρ… основноС ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ — Π² качСствС элСктроизоляционных ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ².

ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΈ устройство кондСнсаторов

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ — это элСктронный ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚, способный Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ элСктричСский заряд. ΠŸΡ€ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΉΡˆΠΈΠΉ кондСнсатор состоит ΠΈΠ· Π΄Π²ΡƒΡ… проводящих пластин, Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… диэлСктриком. ΠŸΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ кондСнсатора:


  1. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΊ источнику Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π½Π° пластинах кондСнсатора Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎ Π·Π½Π°ΠΊΡƒ заряды
  2. ΠœΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅
  3. ЭнСргия поля запасаСтся Π² диэлСктрикС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами
  4. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΎΡ‚ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΎΡ‚ источника заряд сохраняСтся Π½Π° пластинах

Основная характСристика кондСнсатора — элСктричСская Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ, измСряСмая Π² Ρ„Π°Ρ€Π°Π΄Π°Ρ…. Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚, ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠΉ заряд Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ кондСнсатор ΠΏΡ€ΠΈ Π·Π°Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΌ напряТСнии.

Π’ΠΈΠ΄Ρ‹ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ кондСнсаторов Π² элСктроникС

По Ρ‚ΠΈΠΏΡƒ диэлСктрика ΠΈ конструкции Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π²ΠΈΠ΄Ρ‹ кондСнсаторов:

  • ΠšΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠ΅
  • ΠŸΠ»Π΅Π½ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅
  • ЭлСктролитичСскиС
  • Π’Π°Π½Ρ‚Π°Π»ΠΎΠ²Ρ‹Π΅
  • Π’ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡˆΠ½Ρ‹Π΅
  • Π’Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ½Ρ‹Π΅

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ области примСнСния кондСнсаторов Π² элСктроникС:

  • НакоплСниС энСргии
  • Π€ΠΈΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΡ сигналов ΠΈ ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ…
  • Π Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ постоянной ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… Ρ‚ΠΎΠΊΠ°
  • Π‘ΠΎΠ·Π΄Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΠ½Ρ‚ΡƒΡ€ΠΎΠ²
  • Π‘Π³Π»Π°ΠΆΠΈΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ°Ρ†ΠΈΠΉ Π² выпрямитСлях

ДиэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ Π΅Ρ‘ влияниС Π½Π° Ρ‘ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ

ДиэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Ξ΅ — это физичСская Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°, Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ диэлСктрика ΠΊ поляризации Π²ΠΎ внСшнСм элСктричСском ΠΏΠΎΠ»Π΅. Она ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚, Π²ΠΎ сколько Ρ€Π°Π· Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ поля Π² диэлСктрикС мСньшС, Ρ‡Π΅ΠΌ Π² Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ΅.


ΠΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора прямо ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π° диэлСктричСской проницаСмости:

C = Ξ΅ * C0

Π³Π΄Π΅ C0 — Ρ‘ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора с Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌΠ½Ρ‹ΠΌ диэлСктриком.

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ диэлСктриков с высокой Ξ΅ позволяСт Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‘ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора ΠΏΡ€ΠΈ Ρ‚Π΅Ρ… ΠΆΠ΅ гСомСтричСских Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°Ρ….

ЭлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ диэлСктриков

ЭлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ — это ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ диэлСктрика Π²Ρ‹Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ сильноС элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π±Π΅Π· пробоя. Π₯арактСризуСтся максимальной Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ поля EΠΏΡ€, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ Π²Ρ‹Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ диэлСктрик Π±Π΅Π· Ρ€Π°Π·Ρ€ΡƒΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ.

ΠžΡ‚ элСктричСской прочности зависит максимальноС Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅Π΅ напряТСниС кондСнсатора. Π’ΠΈΠΏΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ значСния EΠΏΡ€:

  • Π’ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡ… — 3 ΠœΠ’/ΠΌ
  • ВрансформаторноС масло — 10-15 ΠœΠ’/ΠΌ
  • Блюда — 100-200 ΠœΠ’/ΠΌ
  • Ѐторопласт — 50-60 ΠœΠ’/ΠΌ

Π§Π΅ΠΌ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ элСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, Ρ‚Π΅ΠΌ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π½Ρ‹ΠΉ кондСнсатор ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π° основС Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ диэлСктрика.

ΠŸΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΈ Π² диэлСктриках кондСнсаторов

Π’ Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… диэлСктриках ΠΏΡ€ΠΈ воздСйствии ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктричСского поля Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‚ диэлСктричСскиС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΈ энСргии. Они обусловлСны:


  • Π’ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠΈ ΡƒΡ‚Π΅Ρ‡ΠΊΠΈ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· диэлСктрик
  • ΠŸΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΡΠΌΠΈ Π½Π° ΠΏΠΎΠ»ΡΡ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΡŽ диэлСктрика
  • ΠŸΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΡΠΌΠΈ Π½Π° ΠΈΠΎΠ½ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΡŽ Π³Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ

ДиэлСктричСскиС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΈ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ тангСнсом ΡƒΠ³Π»Π° диэлСктричСских ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΡŒ tgΞ΄. Π§Π΅ΠΌ мСньшС tgΞ΄, Ρ‚Π΅ΠΌ Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅ качСство диэлСктрика. Π’ΠΈΠΏΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ значСния tgΞ΄:

  • Π’ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡ… — 10^-6
  • ΠŸΠΎΠ»ΠΈΡΡ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ» — 10^-4
  • ΠšΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈΠΊΠ° — 10^-2 — 10^-3

ДиэлСктричСскиС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΈ приводят ΠΊ Π½Π°Π³Ρ€Π΅Π²Ρƒ кондСнсатора ΠΈ сниТСнию Π΅Π³ΠΎ добротности Π½Π° высоких частотах.

ΠŸΠΎΠ»ΡΡ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΡ диэлСктриков

ΠŸΠΎΠ»ΡΡ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΡ — это смСщСниС связанных зарядов Π² диэлСктрикС ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм внСшнСго элСктричСского поля. ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ Π²ΠΈΠ΄Ρ‹ поляризации:

  • ЭлСктронная — смСщСниС элСктронных ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡Π΅ΠΊ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ядСр
  • Ионная — смСщСниС ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠ² Π² кристалличСской Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠ΅
  • Π”ΠΈΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ½Π°Ρ — ориСнтация полярных ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ»
  • Бпонтанная — Π² сСгнСтоэлСктриках

Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ поляризации Π½Π° повСрхности диэлСктрика Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‚ связанныС заряды, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΎΡΠ»Π°Π±Π»ΡΡŽΡ‚ внСшнСС ΠΏΠΎΠ»Π΅. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΡŽ ёмкости кондСнсатора с диэлСктриком.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ диэлСктриков Π² Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠ΅

Π’ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠ΅ диэлСктрики ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ для:


  • Π˜Π·ΠΎΠ»ΡΡ†ΠΈΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ²Π΅Π΄ΡƒΡ‰ΠΈΡ… частСй
  • Π˜Π·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΡ изоляторов
  • Боздания ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΊΠΎΠ²
  • ЗаполнСния корпусов Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π½Ρ‹Ρ… устройств

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ трСбования ΠΊ Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π½Ρ‹ΠΌ диэлСктрикам:

  • Высокая элСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ
  • НизкиС диэлСктричСскиС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΈ
  • Π‘Ρ‚ΠΎΠΉΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊ частичным разрядам
  • Высокая Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ
  • ΠΠ΅Π³ΠΎΡ€ΡŽΡ‡Π΅ΡΡ‚ΡŒ

НаиболСС распространСнныС Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚Π½Ρ‹Π΅ диэлСктрики: трансформаторноС масло, элСгаз (SF6), Π²Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌ, ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹.

Π—Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅

ДиэлСктрики ΠΈΠ³Ρ€Π°ΡŽΡ‚ Π²Π°ΠΆΠ½ΡƒΡŽ Ρ€ΠΎΠ»ΡŒ Π² элСктротСхникС ΠΈ элСктроникС, обСспСчивая ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΡΡ†ΠΈΡŽ ΠΈ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ накоплСния энСргии Π² кондСнсаторах. ПониманиС свойств диэлСктриков позволяСт ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π°Π΄Π΅ΠΆΠ½Ρ‹Π΅ изоляционныС конструкции ΠΈ эффСктивныС кондСнсаторы для Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΉ. Π”Π°Π»ΡŒΠ½Π΅ΠΉΡˆΠ΅Π΅ ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ диэлСктричСских ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² остаСтся Π°ΠΊΡ‚ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ΠΉ соврСмСнной Π½Π°ΡƒΠΊΠΈ ΠΈ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠΈ.


ДиэлСктрик | это… Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ ДиэлСктрик?

ИноС Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ этого понятия — «изолятор»; см. Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ значСния.

ДиэлСктрик (изолятор)Β β€” вСщСство, ΠΏΠ»ΠΎΡ…ΠΎ проводящСС элСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ. ΠšΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΡ свободных носитСлСй заряда Π² диэлСктрикС Π½Π΅ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ 108 ΡΠΌβˆ’3. ОсновноС свойство диэлСктрика состоит Π² способности ΠΏΠΎΠ»ΡΡ€ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π²ΠΎ внСшнСм элСктричСском ΠΏΠΎΠ»Π΅. Π‘ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ зрСния Π·ΠΎΠ½Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ Ρ‚Π²Ρ‘Ρ€Π΄ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π΅Π»Π° диэлСктрик — вСщСство с ΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ½ΠΎΠΉ Π·Π°ΠΏΡ€Π΅Ρ‰Ρ‘Π½Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ‹ большС 3 эВ.

Π‘ΠΎΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Π½ΠΈΠ΅

  • 1 ЀизичСскиС свойства
  • 2 ΠŸΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹
  • 3 ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹
  • 4 ИспользованиС
    • 4.1 ΠŸΠ°ΡΡΠΈΠ²Π½Ρ‹Π΅ свойства диэлСктриков
    • 4.2 АктивныС свойства диэлСктриков
  • 5 Π‘ΠΌ. Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅
  • 6 Бсылки

ЀизичСскиС свойства

Условно ΠΊ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌ относят ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ с ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ элСктричСским сопротивлСниСм ρ < 10βˆ’5 Ом·м, Π° ΠΊ диэлСктрикам — ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹, Ρƒ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ρ > 108 Ом·м. ΠŸΡ€ΠΈ этом Π½Π°Π΄ΠΎ Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ сопротивлСниС Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΈΡ… ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡ‚ΡŒ всСго 10βˆ’8 Ом·м, Π° Ρƒ Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠΈΡ… диэлСктриков ΠΏΡ€Π΅Π²ΠΎΡΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ 1016 Ом·м. УдСльноС сопротивлСниС ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² Π² зависимости ΠΎΡ‚ строСния ΠΈ состава ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΎΡ‚ условий ΠΈΡ… эксплуатации ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ Π² ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π°Ρ… 10βˆ’5β€”108 Ом·м. Π₯ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΈΠΌΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Ρ‹. Из 105 химичСских элСмСнтов лишь Π΄Π²Π°Π΄Ρ†Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΡΡ‚ΡŒ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π΅ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π°ΠΌΠΈ, ΠΏΡ€ΠΈΡ‡Ρ‘ΠΌ Π΄Π²Π΅Π½Π°Π΄Ρ†Π°Ρ‚ΡŒ элСмСнтов ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΏΡ€ΠΎΡΠ²Π»ΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ свойства. Но ΠΊΡ€ΠΎΠΌΠ΅ элСмСнтарных вСщСств ΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ тысячи химичСских соСдинСний, сплавов ΠΈΠ»ΠΈ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΉ со свойствами ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ², ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΈΠ»ΠΈ диэлСктриков. Π§Ρ‘Ρ‚ΠΊΡƒΡŽ Π³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ†Ρƒ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ значСниями ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ сопротивлСния Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… классов ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² провСсти достаточно слоТно. НапримСр, ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ ΠΏΡ€ΠΈ Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΡ… Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π°Ρ… Π²Π΅Π΄ΡƒΡ‚ сСбя ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½ΠΎ диэлСктрикам. Π’ Ρ‚ΠΎ ΠΆΠ΅ врСмя диэлСктрики ΠΏΡ€ΠΈ сильном Π½Π°Π³Ρ€Π΅Π²Π°Π½ΠΈΠΈ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΏΡ€ΠΎΡΠ²Π»ΡΡ‚ΡŒ свойства ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ². ΠšΠ°Ρ‡Π΅ΡΡ‚Π²Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ состоит Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ для ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»ΠΎΠ² проводящСС состояниС являСтся основным, Π° для ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΈ диэлСктриков — Π²ΠΎΠ·Π±ΡƒΠΆΠ΄Ρ‘Π½Π½Ρ‹ΠΌ.

Π Π°Π·Π²ΠΈΡ‚ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π΄ΠΈΠΎΡ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠΈ ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±ΠΎΠ²Π°Π»ΠΎ создания ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… спСцифичСскиС высокочастотныС свойства ΡΠΎΡ‡Π΅Ρ‚Π°ΡŽΡ‚ΡΡ с Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹ΠΌΠΈ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΎ-мСханичСскими ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ. Π’Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ высокочастотными. Для понимания элСктричСских, ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Ρ… ΠΈ мСханичСских свойств ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ старСния Π½ΡƒΠΆΠ½Ρ‹ знания ΠΈΡ… химичСского ΠΈ Ρ„Π°Π·ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ состава, Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ½ΠΎΠΉ структуры ΠΈ структурных Π΄Π΅Ρ„Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΠ².

УдСльноС сопротивлСниС Π΄Π΅ΠΈΠΎΠ½ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½ΠΎΠΉ Π²ΠΎΠ΄Ρ‹ (см. Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅: бидистиллят)Β β€” 10-20 МОм·см.

ΠŸΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρ‹

ЀизичСским ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠΌ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ диэлСктрик, являСтся диэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ. ДиэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ Π΄ΠΈΡΠΏΠ΅Ρ€ΡΠΈΡŽ.

ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹

К диэлСктрикам относятся Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡ… ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ Π³Π°Π·Ρ‹, стёкла, Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ смолы, пластмассы, ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΠ΅ Π²ΠΈΠ΄Ρ‹ Ρ€Π΅Π·ΠΈΠ½Ρ‹.

Ряд диэлСктриков ΠΏΡ€ΠΎΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ интСрСсныС физичСскиС свойства. К Π½ΠΈΠΌ относятся элСктрСты, ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΠΊΠΈ, пироэлСктрики, сСгнСтоэластики, сСгнСтоэлСктрики, рСлаксоры ΠΈ сСгнСтомагнСтики.

ИспользованиС

ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ диэлСктриков — ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ· Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΎΠ±ΡˆΠΈΡ€Π½Ρ‹Ρ… классов элСктротСхничСских ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ²Β β€” довольно Ρ‡Π΅Ρ‚ΠΊΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΠ»Π°ΡΡŒ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ использования ΠΊΠ°ΠΊ пассивных, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹Ρ… свойств этих ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ².

ДиэлСктрики ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π΅ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΊΠ°ΠΊ изоляционныС ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹.

ΠŸΠ°ΡΡΠΈΠ²Π½Ρ‹Π΅ свойства диэлСктриков

ΠŸΠ°ΡΡΠΈΠ²Π½Ρ‹Π΅ свойства диэлСктричСских ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° ΠΈΡ… ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ Π² качСствС элСктроизоляционных ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΈ диэлСктриков кондСнсаторов ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠ². ЭлСктроизоляционными ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°ΠΌΠΈ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ диэлСктрики, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π½Π΅ Π΄ΠΎΠΏΡƒΡΠΊΠ°ΡŽΡ‚ ΡƒΡ‚Π΅Ρ‡ΠΊΠΈ элСктричСских зарядов, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ с ΠΈΡ… ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ элСктричСскиС Ρ†Π΅ΠΏΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π° ΠΈΠ»ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ²Π΅Π΄ΡƒΡ‰ΠΈΠ΅ части устройств, ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ΠΎΠ² ΠΈ Π°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΠ² ΠΎΡ‚ проводящих, Π½ΠΎ Π½Π΅ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠ²Π΅Π΄ΡƒΡ‰ΠΈΡ… частСй (ΠΎΡ‚ корпуса, ΠΎΡ‚ Π·Π΅ΠΌΠ»ΠΈ). Π’ этих случаях диэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° Π½Π΅ ΠΈΠ³Ρ€Π°Π΅Ρ‚ особой Ρ€ΠΎΠ»ΠΈ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΎΠ½Π° Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ мСньшСй, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π½Π΅ Π²Π½ΠΎΡΠΈΡ‚ΡŒ Π² схСмы ΠΏΠ°Ρ€Π°Π·ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Ρ… ёмкостСй. Если ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π» ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π² качСствС диэлСктрика кондСнсатора ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Ρ‘Π½Π½ΠΎΠΉ ёмкости ΠΈ Π½Π°ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ… Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ², Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ‡ΠΈΡ… Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹Ρ… условиях ΠΆΠ΅Π»Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ этот ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π» ΠΈΠΌΠ΅Π» Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ Π΄ΠΈΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ.

АктивныС свойства диэлСктриков

Активными (управляСмыми) диэлСктриками ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ сСгнСтоэлСктрики, ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΠΊΠΈ, пироэлСктрики, ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŽΠΌΠΈΠ½ΠΎΡ„ΠΎΡ€Ρ‹, ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ для ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ ΠΈ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€ΠΎΠ² Π² Π»Π°Π·Π΅Ρ€Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠ΅, элСктрСты ΠΈ Π΄Ρ€.

Π‘ΠΌ. Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅

  • Π’Ρ€Π΅ΠΊΠΈΠ½Π³ΠΎΡΡ‚ΠΎΠΉΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ
  • ΠœΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅
  • ΠšΠΎΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΈΡ

Бсылки

  • ЭлСктроизоляционныС ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ (диэлСктрики)
  • Π₯арактСристики элСктроизоляционных ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ²

Π“Π»Π°Π²Π° 19. ΠŸΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ ΠΈ диэлСктрики Π² элСктричСском ΠΏΠΎΠ»Π΅

Π’ школьном курсС Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΈ Π΅ΡΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π», посвящСнный элСктричСским свойствам ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΈ диэлСктриков ΠΈ ΠΈΡ… повСдСнию Π²ΠΎ внСшнСм элСктричСском ΠΏΠΎΠ»Π΅. Π’ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹ΠΉ ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΡƒΠΌ Π·Π½Π°Π½ΠΈΠΉ ΠΏΠΎ этому вопросу Π²Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΏΠΎΠ½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅ явлСния элСктростатичСской ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ ΠΈ Π΅Π³ΠΎ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌΠΎΠ² Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ… ΠΈ диэлСктриках, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Π² ΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Π΅ΠΉΡˆΠΈΡ… ситуациях ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ… ΠΈ диэлСктриках заряды. ΠšΡ€Π°Ρ‚ΠΊΠΎ рассмотрим эти вопросы.

Π’ состав Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² входят заряТСнныС частицы (элСктроны ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Ρ‹). ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ любоС Ρ‚Π΅Π»ΠΎ содСрТит ΠΎΠ³Ρ€ΠΎΠΌΠ½ΠΎΠ΅ количСство зарядов. Число ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² ΠΈ число элСктронов Π² составС нСзаряТСнного Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²ΠΎ, заряТСнноС Ρ‚Π΅Π»ΠΎ содСрТит Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Π΅ количСства ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² ΠΈ элСктронов.

Π’ зависимости ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π»ΠΈ заряды Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π° свободными ΠΈΠ»ΠΈ связанными, всС вСщСства дСлятся Π½Π° ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ, диэлСктрики (ΠΈΠ»ΠΈ изоляторы) ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ. Π’ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ… элСктричСскиС заряды ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ свободно ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°Ρ‚ΡŒΡΡ, ΠΈ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ Ρ‚Π΅Π»Π° проводят элСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ. К ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌ относятся всС ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Ρ‹, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… носитСлями заряда ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Β«ΠΎΡ‚ΠΎΡ€Π²Π°Π²ΡˆΠΈΠ΅ΡΡΒ» ΠΎΡ‚ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ² Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ элСктроны (свободныС элСктроны), Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ растворы элСктролитов (кислот, Ρ‰Π΅Π»ΠΎΡ‡Π΅ΠΉ ΠΈ солСй), Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΈΠΎΠ½Ρ‹.

Π’ диэлСктриках всС заряды «привязаны» ΠΊ покоящимся Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°ΠΌ ΠΈ Π½Π΅ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°Ρ‚ΡŒΡΡ. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ диэлСктрики Π½Π΅ проводят элСктричСский Ρ‚ΠΎΠΊ. К диэлСктрикам, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, относятся: Π³Π°Π·Ρ‹, пластмассы, эбонит, Ρ€Π΅Π·ΠΈΠ½Π°, дистиллированная Π²ΠΎΠ΄Π°.

ВСщСства, Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎ своСй проводимости ΠΏΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ ΠΈ диэлСктриками, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ. Π’ΠΈΠΏΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ кристалличСскиС Π³Π΅Ρ€ΠΌΠ°Π½ΠΈΠΉ ΠΈ ΠΊΡ€Π΅ΠΌΠ½ΠΈΠΉ. Π’ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ… свободныС носитСли заряда Π΅ΡΡ‚ΡŒ, Π½ΠΎ ΠΈΡ… ΠΌΠ°Π»ΠΎ. НС слСдуСт, ΠΎΠ΄Π½Π°ΠΊΠΎ, Π΄ΡƒΠΌΠ°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ просто Β«ΠΏΠ»ΠΎΡ…ΠΈΠΌΠΈΒ» ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ ΠΈΠ»ΠΈ Β«ΠΏΠ»ΠΎΡ…ΠΈΠΌΠΈΒ» изоляторами. ΠŸΡ€ΠΎΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ‚ΠΎΡ‡Π½Π°Ρ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊΠΎ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΠΌ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½Ρ‹ΠΌ ΠΈΡ… свойствам, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΡ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ², Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ ΠΎΡ‚ диэлСктриков. Π‘ этими свойствами связаны ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΠ΅ примСнСния ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² Π² Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠ΅.

ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Π² элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ свободныС носитСли заряда Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈ Π½Π° Π΅Π³ΠΎ повСрхности ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ области ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ заряда. Π’Π°ΠΊΠΎΠ΅ явлСниС раздСлСния зарядов Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм внСшнСго элСктричСского поля называСтся элСктростатичСской ΠΈΠ½Π΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠ΅ΠΉ ΠΈΠ»ΠΈ поляризациСй ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°. Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ поляризации элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π² пространствС измСняСтся ΠΈ становится Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ΠΌ суммС внСшнСго поля ΠΈ поля ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… зарядов. МоТно Π΄ΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ зарядов Π² ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΡΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Π΄ΠΎ Ρ‚Π΅Ρ… ΠΏΠΎΡ€, ΠΏΠΎΠΊΠ° суммарноС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Π½Π΅ станСт Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ΠΌ Π½ΡƒΠ»ΡŽ, Π° Π½Π° Π΅Π³ΠΎ повСрхности β€” пСрпСндикулярным повСрхности.

Π’Π°ΠΊΠΎΠ΅ свойство ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° позволяСт Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ Π½Π° Π΅Π³ΠΎ повСрхности заряды. Для этого Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ ввСсти эти заряды ΠΊΠ°ΠΊ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ нСизвСстныС Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρ‹, Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ ΠΏΠΎΠ»Π΅, создаваСмоС этими зарядами ΠΈ суммарноС ΠΏΠΎΠ»Π΅, Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠ΅ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ суммС внСшнСго поля ΠΈ поля ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… зарядов, ΠΏΡ€ΠΈΡ€Π°Π²Π½ΡΡ‚ΡŒ суммарноС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° ΠΊ Π½ΡƒΠ»ΡŽ. РСшСниС ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ уравнСния ΠΈ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΠΈΡ‚ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ заряды.

Π’ диэлСктрикС поляризация Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ происходит, ΠΎΠ΄Π½Π°ΠΊΠΎ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌΡ‹ этого явлСния β€” Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅. Как ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΠΎ, ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ»Ρ‹ диэлСктрика ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ полярными, Ρ‚.Π΅. какая-Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ»Ρ‹ заряТСна ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, какая-Ρ‚ΠΎ β€” ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΈ диэлСктрика Π²ΠΎ внСшнСС ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ»Ρ‹ ΠΏΠΎΠ²ΠΎΡ€Π°Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ, ΠΈ Π½Π° ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ участки повСрхности диэлСктрика «выходят» своими ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ областями, Π½Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ β€” ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ. Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ Π½Π° повСрхности диэлСктрика ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ области ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ заряда, Π½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅Π·Π°Π½ΠΈΠΈ диэлСктрика (Π² ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ ΠΎΡ‚ разрСзания ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°) ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ²ΡˆΠΈΠ΅ΡΡ части Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ нСзаряТСнными. Благодаря поляризации диэлСктрика ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π² Π½Π΅ΠΌ ослабляСтся, Π½ΠΎ Π½Π΅ становится Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ΠΌ Π½ΡƒΠ»ΡŽ. Π₯арактСристика диэлСктрика , которая ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚, Π²ΠΎ сколько Ρ€Π°Π· ослабляСтся ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π² Π½Π΅ΠΌ, называСтся диэлСктричСской ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ.

Рассмотрим Π² Ρ€Π°ΠΌΠΊΠ°Ρ… Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ фактичСского ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΉ части.

Π’ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ 19.1.1 ΠΈΠ· ниТСпСрСчислСнного списка вСщСств ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠΌ элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ° являСтся ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π» β€” свинСц (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 3).

Π’ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ 19.1.2 диэлСктриком являСтся ΠΌΠ΅Π» (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 1; алюминий ΠΈ ΠΆΠ΅Π»Π΅Π·ΠΎ β€” ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Ρ‹, Ρ‚.Π΅. ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, Π² Π²ΠΎΠ΄ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Π²ΠΎΠ΄Π΅ растворСны Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ соли Π² Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΌ количСствС, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½Π° являСтся прСкрасным ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠΌ элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ°).

Как ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‡Π°Π»ΠΎΡΡŒ Ρ€Π°Π½Π΅Π΅, ΠΏΡ€ΠΈ внСсСнии мСталличСского Ρ‚Π΅Π»Π° Π² элСктричСской ΠΏΠΎΠ»Π΅ (Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 19.1.3) Π½Π° повСрхности Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ элСктричСскиС заряды, сумма ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽ.

ВсС ΠΎΡΡ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹Π΅ ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚Ρ‹ Π½Π΅Π²Π΅Ρ€Π½Ρ‹: для приобрСтСния элСктричСского заряда Ρ‚Π΅Π»Ρƒ Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ ΡΠΎΠΎΠ±Ρ‰ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΈΠ»ΠΈ Π·Π°Π±Ρ€Π°Ρ‚ΡŒ Ρƒ Π½Π΅Π³ΠΎ элСктроны, заряды Π½Π΅ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π² объСмС ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° β€” ΠΈΡ… Π½Π΅Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ‚Π°ΠΌ ΡƒΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Ρ‚ΡŒ.

ВзаимодСйствиС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ зарядом ΠΈ нСзаряТСнным диэлСктричСским Ρ‚Π΅Π»ΠΎΠΌ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ (Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 19.1.4), ΠΏΡ€ΠΈΡ‡Π΅ΠΌ это взаимодСйствиС –— притяТСниС (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 2). Π­Ρ‚ΠΎ взаимодСйствиС Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ благодаря поляризации: ΠΈΠ·-Π·Π° ΠΎΡ€ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ» диэлСктрика Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ повСрхности Ρ‚Π΅Π»Π°, обращСнная ΠΊ заряду, ΠΏΡ€ΠΈΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π°Π΅Ρ‚ заряд ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π·Π½Π°ΠΊΠ°, дальняя ΠΎΡ‚ заряда Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ повСрхности Ρ‚Π΅Π»Π° β€” заряд Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ ΠΆΠ΅ Π·Π½Π°ΠΊΠ° (см. рисунок).

ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ½Π΅Ρ‚ Π΄Π²Π΅ силы β€” притяТСниС Π±Π»ΠΈΠ·ΠΊΠΈΡ… участков ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ‚Π°Π»ΠΊΠΈΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π°Π»ΡŒΠ½ΠΈΡ…. Но ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ заряды β€” ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹ ΠΏΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅, Π° кулоновскоС взаимодСйствиС ΡƒΠ±Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ с ростом расстояния, притяТСниС сильнСС отталкивания, ΠΈ Ρ‚Π΅Π»ΠΎ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈΡ‚ΡΠ³ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΊ заряду.

Как ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π»ΠΎΡΡŒ Π²ΠΎ Π²Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΊ настоящСй Π³Π»Π°Π²Π΅, части мСталличСского Ρ‚Π΅Π»Π°, внСсСнного Π² элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΈ Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅Π·Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚Π°ΠΌ (Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 19. 1.5) Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ заряТСны. ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π° напряТСнности совпадаСт с Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ силы, Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΉ Π½Π° ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд, Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ заряТСна ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ β€” ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 2). Если Ρ‚Π΅Π»ΠΎ являСтся диэлСктриком, Ρ‚ΠΎ Π΅Π³ΠΎ части Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ нСзаряТСнными (Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 19.1.6 β€” ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 1).

ΠŸΡ€ΠΈ внСсСнии проводящСго Ρ‚Π΅Π»Π° Π² элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ (Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 19.1.7) Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ мСсто всС Ρ‚Ρ€ΠΈ явлСния, пСрСчислСнных Π² качСствС Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½Ρ‹Ρ… ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ² ΠΊ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅. О ΠΏΡƒΠ½ΠΊΡ‚Π°Ρ… (1) ΠΈ (3) (Β«ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ Π½ΡƒΠ»ΡŽΒ» ΠΈ Β«ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π½Π° повСрхности пСрпСндикулярно повСрхности») Π³ΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΈΠ»ΠΎΡΡŒ Π²ΠΎ Π²Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠΈ ΠΊ настоящСй Π³Π»Π°Π²Π΅. Π”ΠΎΠΊΠ°ΠΆΠ΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ² Π²ΠΎ всСх Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ°Ρ… Ρ‚Π΅Π»Π°. Для этого возьмСм Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π½Ρ‹ΠΉ заряд ΠΈ мыслСнно пСрСнСсСм Π΅Π³ΠΎ ΠΈΠ· ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π° Π² Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΡƒΡŽ (см. рисунок; траСктория двиТСния заряда ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π° ΠΏΡƒΠ½ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΠΎΠΌ). Π‘ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ стороны, ΠΏΡ€ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠΌ Π΄Π²ΠΈΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠΈΡ‚ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ , Π³Π΄Π΅ ΠΈ β€” ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Ρ‹ Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΈ ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅ΠΊ Ρ‚Ρ€Π°Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π°.

Π‘ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ стороны, ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ поля Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ проводящСго Ρ‚Π΅Π»Π° Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽ, эта Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° β€” нулСвая. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ (ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ Π² Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ β€” 4). Аналогично Π² Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ 19.1.8 (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ ,3).

ПослС соСдинСния ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠΌ (Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 19.1.9) Π΄Π²Π° мСталличСских Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΈ ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡ‚ΡŒ собой Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΎΠ΅ проводящСС Ρ‚Π΅Π»ΠΎ. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Ρ‹ Π»ΡŽΠ±Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅ΠΊ этого Ρ‚Π΅Π»Π° Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π²Ρ‹Ρ€ΠΎΠ²Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Ρ‹ сфСр (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚

1).

Π’ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π°Ρ… с Π·Π°Π·Π΅ΠΌΠ»Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ (Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 19.1.10) рассматриваСтся ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ модСль Π—Π΅ΠΌΠ»ΠΈ: это проводящий ΡˆΠ°Ρ€ с Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈ, ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ большими Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ² Π»ΡŽΠ±Ρ‹Ρ… Ρ‚Π΅Π», ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‰ΠΈΡ…ΡΡ Π² Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ для ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π° Π—Π΅ΠΌΠ»ΠΈ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒΠ»Ρƒ (18.8), которая для Π»ΡŽΠ±Ρ‹Ρ… зарядов, с ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΌΡ‹ ΠΈΠΌΠ΅Π΅ΠΌ Π΄Π΅Π»ΠΎ, Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π½ΡƒΠ»Π΅Π²ΠΎΠΉ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΡ€ΠΈ Π·Π°Π·Π΅ΠΌΠ»Π΅Π½ΠΈΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π° Π΅Π³ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» становится Ρ€Π°Π²Π½Ρ‹ΠΌ Π½ΡƒΠ»ΡŽ (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 2).

Π‘ΠΈΠ»Π° взаимодСйствия ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹Ρ… элСктричСских зарядов ΠΏΡ€ΠΈ внСсСнии ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ диэлСктричСской пластинки (Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 19. 2.1) увСличится (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 2). Π”Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π² ΠΏΠΎΠ»Π΅ зарядов Π½Π° повСрхности пластинки Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ заряды: Π±Π»ΠΈΠΆΠ΅ ΠΊ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ β€” минусы, Π±Π»ΠΈΠΆΠ΅ ΠΊ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ β€” ΠΏΠ»ΡŽΡΡ‹ (см. рисунок). Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ Π½Π° ΠΊΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΉ наряду с Ρ‚ΠΎΠΉ ΠΆΠ΅ самой силой притяТСния ΠΊ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌΡƒ заряду (Π° ΠΎΠ½Π°, ΠΊΠΎΠ½Π΅Ρ‡Π½ΠΎ, Π½Π΅ мСняСтся, вСдь ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏ супСрпозиции Π³ΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΈΡ‚ ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ всС заряды Π²Π·Π°ΠΈΠΌΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ нСзависимо) Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π΄Π²Π΅ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ силы. Π­Ρ‚ΠΎ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ сила притяТСния ΠΊ зарядам Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ ΠΆΠ΅ Π·Π½Π°ΠΊΠ° ΠΈ отталкивания ΠΎΡ‚ зарядов ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎΠ³ΠΎ. А ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ заряды ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π·Π½Π°ΠΊΠ° Π±Π»ΠΈΠΆΠ΅, сила притяТСния Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ большС. Π’ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ½ΠΎΠ²Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄ΠΎΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ силы, Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ ΠΊ пластинкС, Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π²ΠΎΡΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΊΠ°ΠΊ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ силы притяТСния.

Как ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‡Π°Π»ΠΎΡΡŒ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ (Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 19.1.7) ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» элСктричСского поля Π²ΠΎ всСх Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ°Ρ… проводящСго Ρ‚Π΅Π»Π° ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ². ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ввСсти понятиС ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π° проводящСго Ρ‚Π΅Π»Π°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ опрСдСляСтся ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» элСктричСского поля Π² любой Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ этого Ρ‚Π΅Π»Π°. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ для ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π° мСталличСского ΡˆΠ°Ρ€Π° ΠΈΠ· Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ 19. 2.2 ΠΈΠΌΠ΅Π΅ΠΌ , Π³Π΄Π΅ , β€” заряд ΡˆΠ°Ρ€Π°, β€” Π΅Π³ΠΎ радиус. ΠŸΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» поля ΡˆΠ°Ρ€Π° Π½Π° расстоянии Π΄Π²ΡƒΡ… радиусов ΠΎΡ‚ Π΅Π³ΠΎ повСрхности ΠΈ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ‚Ρ€Π΅Ρ… радиусов ΠΎΡ‚ Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π° ΡˆΠ°Ρ€Π° Ρ€Π°Π²Π΅Π½ , Ρ‚.Π΅. ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΠΈ ΠΎΡ‚ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π° ΡˆΠ°Ρ€Π°. ΠžΡ‚ΡΡŽΠ΄Π° Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ Π’ (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 2).

ΠŸΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈ Ρ€Ρ‚ΡƒΡ‚ΠΈ (Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 19.2.3) Ρ€Π°Π²Π΅Π½ , Π³Π΄Π΅ , β€” заряд ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈ, β€” Π΅Π΅ радиус. ПослС слияния заряд большой ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ , Π° радиус , Π³Π΄Π΅ β€” число капСль (послСднСС слСдуСт ΠΈΠ· Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ объСм большой ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ суммС объСмов капСль). ΠžΡ‚ΡΡŽΠ΄Π° Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» большой ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈ

(ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 2).

ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ послС соСдинСния ΡˆΠ°Ρ€Ρ‹ Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡ‚ΡŒ собой Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΎΠ΅ мСталличСскоС Ρ‚Π΅Π»ΠΎ (Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 19.2.4), Ρ‚ΠΎ заряд раздСлится ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ Ρ‚Π°ΠΊ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Ρ‹ ΡˆΠ°Ρ€ΠΎΠ² Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ для зарядов ΡˆΠ°Ρ€ΠΎΠ² ΠΈ Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½ΠΎ условиС

ΠžΡ‚ΡΡŽΠ΄Π° Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 4).

Богласно ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΡƒ супСрпозиции ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ складываСтся ΠΈΠ· ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π°, создаваСмого Π² этой Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ всСми зарядами. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Ρ‹ ΠΈ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ ΠΈ внСшнСй сфСры (Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π° 19.2.5) ΡΠΎΠ·Π΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ зарядами Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ ΠΈ внСшнСй сфСр. А ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» Π² любой Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ сфСры опрСдСляСтся Π΅Π΅ радиусом сфСры (см. (18.8)), ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ΠΌ

Аналогично Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π» внСшнСй сфСры

ΠžΡ‚ΡΡŽΠ΄Π° Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ

(ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 3).

Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ двумя ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ мыслСнно пСрСнСсти ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π½Ρ‹ΠΉ заряд с ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… Π½Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ, Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ, ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ°Π΅ΠΌΡƒΡŽ элСктричСским ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ ΠΏΡ€ΠΈ этом, Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ Π½Π° Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π½ΠΎΠ³ΠΎ заряда. Π’ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ 19.2.6 ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинками Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ с Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ . ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° поля Π½Π°Π΄ ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π½Ρ‹ΠΌ зарядом ΠΏΡ€ΠΈ Π΅Π³ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠΈ с ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ пластинки Π½Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΡƒΡŽ Π΅ΡΡ‚ΡŒ . Π‘ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ стороны, Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° поля ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ связана с Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² . ΠžΡ‚ΡΡŽΠ΄Π° Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² пластин

(ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 3).

ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ поля ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ двумя ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ пластинками, заряТСнными ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ зарядом Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽ (см. Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Ρƒ 18.2.8), Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ пСрСнСсСнии ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π½ΠΎΠ³ΠΎ заряда с ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ пластины Π½Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π½Π΅ ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌΠΈ пластинками Π² Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ 19.2.7 Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽ (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 4).

Π’ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ 19.2.8 заряды распрСдСлятся Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΠΎ внСшнСй повСрхности ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΎ ΡˆΠ°Ρ€Π° (Ссли Π±Ρ‹ вСсь заряд ΠΈΠ»ΠΈ какая-Ρ‚ΠΎ Π΅Π³ΠΎ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠ»Π°ΡΡŒ Π½Π° Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ повСрхности, Ρ‚ΠΎ Π² объСмС ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° Π±Ρ‹Π»ΠΎ Π±Ρ‹ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅, Ρ‡Π΅Π³ΠΎ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π½Π΅ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½ΠΎ). А ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ заряд, располоТСнный Π½Π° повСрхности сфСры, создаСт ΠΏΠΎΠ»Π΅ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ снаруТи этой сфСры, Ρ‚ΠΎ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡Π½Π° ΠΎΡ‚ нуля Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π² области 3. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ Π² Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ β€” 4.

Π’ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ 19.2.9 заряды ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈ Π½Π° внСшнСй ΠΈ Π½Π° Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ повСрхностях ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΎ ΡˆΠ°Ρ€Π°, ΠΏΡ€ΠΈΡ‡Π΅ΠΌ ΠΈΡ… сумма Ρ€Π°Π²Π½Π° Π½ΡƒΠ»ΡŽ. Π Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ зарядом ΠΈ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ зарядами, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅, фактичСски, ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ собой Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ заряТСнныС сфСры. А ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΏΠΎΠ»Π΅ сфСры Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ Π½ΡƒΠ»ΡŽ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ этой сфСры, Ρ‚ΠΎ суммарноС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π² полости (Π² области 1) Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ полю Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ заряда, Ρ‚.Π΅. Π½Π΅ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ Π½ΡƒΠ»ΡŽ. Π’Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ мСталличСского Ρ‚Π΅Π»Π° (Π² области 2) ΠΏΠΎΠ»Π΅ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ Π½ΡƒΠ»ΡŽ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ любого ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°. Π‘Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠΈ ΡˆΠ°Ρ€Π° поля ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… зарядов ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ΅Π½ΡΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π°, поэтому суммарноС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ полю Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ заряда, Ρ‚.Π΅. Π½Π΅ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ Π½ΡƒΠ»ΡŽ. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΡ€Π°Π²ΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ Π² этой Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ β€” 2.

Π’ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡Π΅ 19.2.10 Π½Π° внСшнСй ΠΈ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ повСрхности сфСричСской ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ заряды, Ρ‡Ρ‚ΠΎ суммарноС ΠΏΠΎΠ»Π΅ (внСшнСС плюс ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… зарядов) Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π²Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ Π½ΡƒΠ»ΡŽ. ΠŸΡƒΡΡ‚ΡŒ Π½Π° Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ повСрхности Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ заряд β€” , Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π° Π½Π° внСшнСй повСрхности Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΈΠ½Π΄ΡƒΡ†ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ заряд . ПолС Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ (Π² области 2) Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½Ρ‹ΠΌ зарядом ΠΈ зарядами Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ повСрхности (заряд внСшнСй повСрхности благодаря Π΅Π΅ сфСричности Π² этой области элСктричСского поля Π½Π΅ создаСт). Π‘ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ стороны это ΠΏΠΎΠ»Π΅ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ Π½ΡƒΠ»ΡŽ. ΠžΡ‚ΡΡŽΠ΄Π° Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ заряд Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅ΠΉ повСрхности ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ ΠΏΠΎ Π·Π½Π°ΠΊΡƒ Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ Ρ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠΌΡƒ заряду ΠΈ Ρ€Π°Π²Π΅Π½ Π΅ΠΌΡƒ ΠΏΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ . Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, заряд внСшнСй повСрхности ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ заряду (ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ 1).

18.5 ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΈ диэлСктрики. Π€ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ°

Π Π°Π·Π΄Π΅Π» Π¦Π΅Π»ΠΈ обучСния

К ΠΊΠΎΠ½Ρ†Ρƒ этого Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π° Π²Ρ‹ смоТСтС Π΄Π΅Π»Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π΅:

  • Π’Ρ‹Ρ‡ΠΈΡΠ»ΡΡ‚ΡŒ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ, Π·Π°ΠΏΠ°ΡΠ΅Π½Π½ΡƒΡŽ Π² заряТСнном кондСнсаторС, ΠΈ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора
  • ΠžΠ±ΡŠΡΡΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ свойства кондСнсаторов ΠΈ диэлСктриков

ΠŸΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΠ° ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ

ΠŸΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΠ° ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ

Π¦Π΅Π»ΠΈ обучСния Π² этом Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅ ΠΏΠΎΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ вашим учащимся ΠΎΡΠ²ΠΎΠΈΡ‚ΡŒ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ стандарты:

  • (5) Учащийся Π·Π½Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ΄Ρƒ сил Π² физичСском ΠΌΠΈΡ€Π΅. ΠžΠΆΠΈΠ΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ студСнт:
    • (Π€) ΡΠΏΡ€ΠΎΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΈ Ρ€Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ с Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ зрСния сквозного Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, разности ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², сопротивлСния ΠΈ мощности, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠΉ элСмСнтами элСктричСской Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, соСдинСнными ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ.

ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, руководство ΠΏΠΎ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ΅ для срСднСй ΡˆΠΊΠΎΠ»Ρ‹ рассматриваСт содСрТаниС этого Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π° Π² Π»Π°Π±ΠΎΡ€Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π½ΠΎΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ ΠΏΠΎΠ΄ Π½Π°Π·Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ΠΌ «ЭлСктричСский заряд», Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ стандарты:

  • (5) Учащийся Π·Π½Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈΡ€ΠΎΠ΄Ρƒ сил Π² физичСском ΠΌΠΈΡ€Π΅. ΠžΠΆΠΈΠ΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ студСнт:
    • (Π€) ΡΠΏΡ€ΠΎΠ΅ΠΊΡ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΈ Ρ€Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ с Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ зрСния сквозного Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, разности ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², сопротивлСния ΠΈ мощности, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠΉ элСмСнтами элСктричСской Ρ†Π΅ΠΏΠΈ, соСдинСнными ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ.

ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹Π΅ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½Ρ‹ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π°

кондСнсатор диэлСктрик

ΠŸΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΠ° ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ

ΠŸΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΠ° ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ

Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ кондСнсаторы, Π² этом Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅ подчСркиваСтся ΠΈΡ… ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ. ДиэлСктрики Π²Π²Π΅Π΄Π΅Π½Ρ‹ ΠΊΠ°ΠΊ способ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ количСство энСргии, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ Π² кондСнсаторС. Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΡ‚ΡŒ идСю хранСния энСргии, обсудитС с учащимися Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌΡ‹ хранСния энСргии, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠ»ΠΎΡ‚ΠΈΠ½Ρ‹ ΠΈΠ»ΠΈ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ. БпроситС, Ρƒ ΠΊΠΎΠ³ΠΎ большС ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ.

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹

ΠŸΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΠ° ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ

ΠŸΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΠ° ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ

ΠžΠ±ΡŠΡΡΠ½ΠΈΡ‚Π΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ элСктричСскиС кондСнсаторы ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΆΠΈΠ·Π½Π΅Π½Π½ΠΎ Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ частями всСх элСктричСских Ρ†Π΅ΠΏΠ΅ΠΉ. На самом Π΄Π΅Π»Π΅, всС элСктричСскиС устройства ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ, Π΄Π°ΠΆΠ΅ Ссли кондСнсатор явно Π½Π΅ встроСн Π² устройство.

[BL]ΠŸΠΎΠΏΡ€ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅ учащихся ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΠΈΡ‚ΡŒ, ΠΊΠ°ΠΊ слово Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Π² повсСднСвной ΠΆΠΈΠ·Π½ΠΈ. ΠŸΡ€Π΅Π΄Π»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅ ΠΈΠΌ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² словарС. Π‘Ρ€Π°Π²Π½ΠΈΡ‚Π΅ ΠΈ ΡΠΎΠΏΠΎΡΡ‚Π°Π²ΡŒΡ‚Π΅ ΠΎΠ±Ρ‹Π΄Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ со Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½Π° Π² Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ΅.

[OL]БпроситС учащихся, ΡΠ»Ρ‹ΡˆΠ°Π»ΠΈ Π»ΠΈ ΠΎΠ½ΠΈ слово кондСнсатор , ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΉ вмСстС с элСктричСством, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, Π½Π° элСктростанциях ΠΈΠ»ΠΈ Π² элСктричСских цСпях. ΠŸΠΎΠΏΡ€ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅ ΠΈΡ… ΠΎΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ это слово.

[AL]ΠžΠ±ΡΡƒΠ΄ΠΈΡ‚Π΅, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΡ€ΡƒΠΆΠΈΠ½Π° способна Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ. ΠžΠ±ΡΡƒΠ΄ΠΈΡ‚Π΅, ΠΊΠ°ΠΊΠΈΠ΅ свойства ΠΏΡ€ΡƒΠΆΠΈΠ½Ρ‹ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ Π΅Π΅ ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ. Π£ΠΊΠ°ΠΆΠΈΡ‚Π΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ эти свойства присущи ΠΏΡ€ΡƒΠΆΠΈΠ½Π΅.

Π‘Π½ΠΎΠ²Π° рассмотрим Ρ€Π΅Π½Ρ‚Π³Π΅Π½ΠΎΠ²ΡΠΊΡƒΡŽ Ρ‚Ρ€ΡƒΠ±ΠΊΡƒ, Ρ€Π°ΡΡΠΌΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΡƒΡŽ Π² ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰Π΅ΠΌ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π΅ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ. Как ΡΠΎΠ·Π΄Π°Ρ‚ΡŒ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅? Один ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд создаСт элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅, Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΎΡ‚ Π½Π΅Π³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рис. 18.17. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π½Π΅ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ линиями увСличиваСтся ΠΏΠΎ ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ удалСния ΠΎΡ‚ заряда. Однако, Ссли ΠΌΡ‹ объСдиним ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряды, ΠΌΡ‹ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠΌ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅, ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½ΠΎΠ΅ Π½Π° рис. 18.19.(Π°). ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ зарядами силовыС Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ элСктричСского поля располоТСны Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ.

Π§Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·ΠΎΠΉΠ΄Π΅Ρ‚, Ссли ΠΌΡ‹ помСстим, скаТСм, ΠΏΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… зарядов Π² линию Π½Π°ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ² пяти ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… зарядов, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рис. 18.27? Π’Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ линиями заряда содСрТит довольно ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅.

Рисунок 18. 27 ΠšΡ€Π°ΡΠ½Ρ‹Π΅ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ β€” ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ заряды, синиС β€” ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅. НаправлСниС элСктричСского поля ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ красными стрСлками. ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ°ΠΌΠΈ довольно ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½ΠΎ.

ΠœΡ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ Ρ€Π°ΡΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒ эту идСю Π΅Ρ‰Π΅ дальшС ΠΈ Π½Π° Π΄Π²Π° измСрСния, помСстив Π΄Π²Π΅ мСталличСскиС пластины Π»ΠΈΡ†ΠΎΠΌ ΠΊ Π»ΠΈΡ†Ρƒ ΠΈ зарядив ΠΎΠ΄Π½Ρƒ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ зарядом, Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΡƒΡŽ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠΎ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ зарядкой. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΠ΄Π΅Π»Π°Ρ‚ΡŒ, ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΠ² ΠΎΠ΄Π½Ρƒ пластину ΠΊ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΊΠ»Π΅ΠΌΠΌΠ΅ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ, Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΡƒΡŽ пластину ΠΊ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΠΊΠ»Π΅ΠΌΠΌΠ΅, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рис. 18.28. ЭлСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ этими заряТСнными пластинами Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ‡Ρ€Π΅Π·Π²Ρ‹Ρ‡Π°ΠΉΠ½ΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΌ.

Рисунок 18.28 Π”Π²Π΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ мСталличСскиС пластины Π·Π°Ρ€ΡΠΆΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹ΠΌ зарядом, соСдиняя пластины с ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΊΠ»Π΅ΠΌΠΌΠ°ΠΌΠΈ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ. Π’Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° заряда Π½Π° ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ пластинС ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Π°.

Π”Π°Π²Π°ΠΉΡ‚Π΅ ΠΏΠΎΠ΄ΡƒΠΌΠ°Π΅ΠΌ ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠΉ для зарядки этих пластин. Π”ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ пластины ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Ρ‹ ΠΊ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅Π΅, ΠΎΠ½ΠΈ Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π½ΡƒΠ»Π΅Π²ΠΎΠΉ суммарный заряд. Π Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ заряда Π½Π° Π»Π΅Π²ΠΎΠΉ пластинС ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ заряда Π½Π° ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΠΉ пластинС Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅Ρ‚ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ ΠΌΠ°Π»ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ пластины Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹, поэтому ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²ΠΎΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹Π΅ заряды ΠΎΡ‚ΡΡƒΡ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚. Π’Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ рассмотритС Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ размСщСния Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ заряда Π½Π° Π»Π΅Π²ΠΎΠΉ пластинС ΠΈ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ заряда Π½Π° ΠΏΡ€Π°Π²ΠΎΠΉ пластинС. ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Π΅ Π΄Π²Π° заряда ΠΎΡ‚Ρ‚Π°Π»ΠΊΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ вновь ΠΏΡ€ΠΈΠ±Ρ‹Π²ΡˆΠΈΡ…, ΠΊ Π΄Π²ΡƒΠΌ Π½ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ зарядам Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚ΡŒ силу Π½Π° расстоянии, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΎΠ½ΠΈ оказались Π½Π° пластинах. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΉ ΠΏΠ°Ρ€ΠΎΠΉ трСбуСтся большС Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚ΡŒ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ ΠΏΠ°Ρ€Ρƒ зарядов Π½Π° пластины. Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅ΡΡ‚ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΠΈΠΉ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряды Π½Π° пластинах, трСбуСтся Π΅Ρ‰Π΅ большС Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹, ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊ Π΄Π°Π»Π΅Π΅. ΠžΡ‚ΠΊΡƒΠ΄Π° эта Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°? БатарСя! Π•Π³ΠΎ химичСская ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ энСргия прСобразуСтся Π² Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡƒΡŽ для раздСлСния ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… зарядов.

НСсмотря Π½Π° Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ батарСя Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚, эта Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° остаСтся Π² Ρ€Π°ΠΌΠΊΠ°Ρ… систСмы аккумуляторной пластины. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ сохранСния энСргии Π³ΠΎΠ²ΠΎΡ€ΠΈΡ‚ Π½Π°ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ссли ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ энСргия Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡΡ Π΄ΠΎ ΠΎΡ‚Π΄Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… зарядов, энСргия Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ части систСмы Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Π° ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ Π½Π° Ρ‚Ρƒ ΠΆΠ΅ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Ρƒ. По сути, энСргия Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ запасаСтся Π² элСктричСском ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами. Π­Ρ‚Π° идСя Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½Π° Ρ€Π°ΡΡΠΌΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π½ΠΈΡŽ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ энСргия поднятого ΠΌΠΎΠ»ΠΎΡ‚Π° хранится Π² Π³Ρ€Π°Π²ΠΈΡ‚Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π—Π΅ΠΌΠ»ΠΈ. Если Π±Ρ‹ Π³Ρ€Π°Π²ΠΈΡ‚Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ исчСзло, Ρƒ ΠΌΠΎΠ»ΠΎΡ‚Π° Π½Π΅ Π±Ρ‹Π»ΠΎ Π±Ρ‹ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ энСргии. Π’ΠΎΡ‡Π½ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊ ΠΆΠ΅, Ссли Π±Ρ‹ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами Π½Π΅ сущСствовало элСктричСского поля, ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ Π½Π΅ накапливалась Π±Ρ‹ энСргия.

Если ΠΌΡ‹ сСйчас отсоСдиним пластины ΠΎΡ‚ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ, ΠΎΠ½ΠΈ Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΡƒΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ. ΠœΡ‹ ΠΌΠΎΠ³Π»ΠΈ Π±Ρ‹, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ пластины ΠΊ Π»Π°ΠΌΠΏΠΎΡ‡ΠΊΠ΅, ΠΈ Π»Π°ΠΌΠΏΠΎΡ‡ΠΊΠ° Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π³ΠΎΡ€Π΅Ρ‚ΡŒ Π΄ΠΎ Ρ‚Π΅Ρ… ΠΏΠΎΡ€, ΠΏΠΎΠΊΠ° эта энСргия Π½Π΅ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ израсходована. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, эти пластины ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‚ ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ. По этой ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ устройство, ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½ΠΎΠ΅ этому, называСтся кондСнсатором. ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ β€” это ΡΠΎΠ²ΠΎΠΊΡƒΠΏΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ΠΎΠ², ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π² силу своСй Π³Π΅ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΈΠΈ ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ элСктричСского поля.

Π Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ кондСнсаторы ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Ρ‹ Π½Π° рис. 18.29.. ΠžΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΎΠ½ΠΈ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈΠ· проводящих пластин ΠΈΠ»ΠΈ листов, Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… изоляционным ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠΌ. Они ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ плоскими ΠΈΠ»ΠΈ свСрнутыми ΠΈΠ»ΠΈ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΡƒΡŽ Π³Π΅ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΈΡŽ.

Рисунок 18.29 НСкоторыС Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠ²Ρ‹Π΅ кондСнсаторы. (ΠΊΡ€Π΅Π΄ΠΈΡ‚: Π£ΠΈΠ½Π΄Π΅Π»Π» ОскСй)

Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ кондСнсатора опрСдСляСтся Π΅Π³ΠΎ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ C , которая Ρ€Π°Π²Π½Π°

Π‘=QV,C=QV,

18,35

, Π³Π΄Π΅ Q β€” Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° заряда Π½Π° ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ пластинС кондСнсатора, Π° Π’ β€” это Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅ ΠΎΡ‚ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ пластины ΠΊ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΈ Q , ΠΈ V всСгда ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹, поэтому Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ всСгда ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°. Из уравнСния для Смкости Π²ΠΈΠ΄Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π°ΠΌΠΈ измСрСния Смкости ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ C/V, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Ρ„Π°Ρ€Π°Π΄Π°ΠΌΠΈ (F) Π² Ρ‡Π΅ΡΡ‚ΡŒ английского Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ° дСвятнадцатого Π²Π΅ΠΊΠ° Майкла ЀарадСя.

Π£Ρ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ C=Q/VC=Q/V ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ смысл: кондСнсатор с плоскими пластинами (ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π½ΠΎΠΌΡƒ Π½Π° рис. 18.28) Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΌ с Ρ„ΡƒΡ‚Π±ΠΎΠ»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡƒΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ большой заряд, Π½Π΅ трСбуя слишком большой Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ Π½Π° Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρƒ заряда для Π²Ρ‚ΠΎΠ»ΠΊΠ½ΡƒΡ‚ΡŒ заряд Π² кондСнсатор. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Q Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ большим, Π° V Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ малСньким, поэтому Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ C Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ большой. Π’Π΄Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ ΠΆΠ΅ заряда Π² кондСнсатор Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΌ с Π½ΠΎΠ³ΠΎΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±ΠΎΠ²Π°Π»ΠΎ Π±Ρ‹ Π³ΠΎΡ€Π°Π·Π΄ΠΎ большС Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹, поэтому V Π±Ρ‹Π»ΠΎ Π±Ρ‹ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ большим, Π° Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π±Ρ‹Π»Π° Π±Ρ‹ Π½Π°ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ мСньшС.

Π₯отя ΠΈΠ· уравнСния C=Q/VC=Q/V каТСтся, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ зависит ΠΎΡ‚ напряТСния, Π½Π° самом Π΄Π΅Π»Π΅ это Π½Π΅ Ρ‚Π°ΠΊ. Для Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ кондСнсатора ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ запасСнного Π² кондСнсаторС заряда ΠΊ разности напряТСний ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ кондСнсатора всСгда остаСтся ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΌ ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΌ ΠΆΠ΅. Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ опрСдСляСтся Π³Π΅ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΈΠ΅ΠΉ кондСнсатора ΠΈ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°ΠΌΠΈ, ΠΈΠ· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΎΠ½ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Π»Π΅Π½. Для плоского кондСнсатора, ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ Π½ΠΈΡ‡Π΅Π³ΠΎ Π½Π΅Ρ‚, Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π²Π½Π°

C0=Ξ΅0Ad,C0=Ξ΅0Ad,

18,36

Π³Π΄Π΅ А ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ пластин кондСнсатора ΠΈ d ΠΈΡ… расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ собой. ΠœΡ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌ C0C0 вмСсто C , ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами кондСнсатора Π½ΠΈΡ‡Π΅Π³ΠΎ Π½Π΅Ρ‚ (Π² ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΌ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅ ΠΌΡ‹ ΡƒΠ²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ происходит, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° это Π½Π΅ Ρ‚Π°ΠΊ). ΠšΠΎΠ½ΡΡ‚Π°Π½Ρ‚Π° Ξ΅0,Ξ΅0, равная эпсилон ноль , называСтся диэлСктричСской ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ свободного пространства, ΠΈ Π΅Π΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ

.

Ξ΅0=8,85Γ—10βˆ’12 Π€/ΠΌΞ΅0=8,85Γ—10βˆ’12 Π€/ΠΌ

18.37

Π’ΠΎΠ·Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°ΡΡΡŒ ΠΊ энСргии, хранящСйся Π² кондСнсаторС, ΠΌΡ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ ΡΠΏΡ€ΠΎΡΠΈΡ‚ΡŒ, сколько ΠΈΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ энСргии Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ кондСнсатор. Если кондСнсатор Π·Π°Ρ€ΡΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ, ΠΏΠΎΠ΄Π°Π² Π½Π° Π½Π΅Π³ΠΎ напряТСниС Π’ , Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΠ² Π΅Π³ΠΎ ΠΊ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅Π΅ с напряТСниСм Π’ , Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ элСктричСская энСргия, запасСнная Π² кондСнсаторС, Ρ€Π°Π²Π½Π°

UE=12CV2.UE=12CV2.

18,38

ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ° этого уравнСния Π°Π½Π°Π»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½Π° Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ΅ для кинСтичСской энСргии, K=12mv2K=12mv2 .

Π‘ΠΌΠΎΡ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΡŒ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΡƒ

ΠžΡ‚ΠΊΡƒΠ΄Π° взялась Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ?

Π’ этом Π²ΠΈΠ΄Π΅ΠΎ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ опрСдСляСтся Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ ΠΏΠΎΡ‡Π΅ΠΌΡƒ ΠΎΠ½Π° зависит Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΡ‚ гСомСтричСских свойств кондСнсатора, Π° Π½Π΅ ΠΎΡ‚ напряТСния ΠΈΠ»ΠΈ Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ заряда. ΠŸΡ€ΠΈ этом ΠΎΠ½ Π΄Π°Π΅Ρ‚ Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΈΠΉ ΠΎΠ±Π·ΠΎΡ€ понятий Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ ΠΈ элСктричСского ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»Π°.

ΠŸΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΊΠ° Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Π°

Если ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами кондСнсатора, ΠΊΠ°ΠΊ измСнится Π΅Π³ΠΎ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ?

  1. Π£Π΄Π²ΠΎΠ΅Π½ΠΈΠ΅ расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами кондСнсатора ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ Ρ€Π°Π·Π°.
  2. Π£Π΄Π²ΠΎΠ΅Π½ΠΈΠ΅ расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами кондСнсатора ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² Π΄Π²Π° Ρ€Π°Π·Π°.
  3. Π£Π΄Π²ΠΎΠ΅Π½ΠΈΠ΅ расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами кондСнсатора ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ²Π°Π΅Ρ‚ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² Π΄Π²Π° Ρ€Π°Π·Π°.
  4. Π£Π΄Π²ΠΎΠ΅Π½ΠΈΠ΅ расстояния ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами кондСнсатора ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ Ρ€Π°Π·Π°.

Π’ΠΈΡ€Ρ‚ΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ°

ЗарядитС кондСнсатор

Π’ этой симуляции Π²Π°ΠΌ прСдставлСн кондСнсатор с плоскими пластинами, ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΊ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅Π΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ напряТСния. Аккумулятор ΠΈΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ находится ΠΏΡ€ΠΈ Π½ΡƒΠ»Π΅Π²ΠΎΠΌ напряТСнии, поэтому кондСнсатор Π½Π΅ заряТСн. Π‘Π΄Π²ΠΈΠ½ΡŒΡ‚Π΅ ΠΏΠΎΠ»Π·ΡƒΠ½ΠΎΠΊ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ Π²Π²Π΅Ρ€Ρ… ΠΈ Π²Π½ΠΈΠ·, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΠΈΡ‚ΡŒ напряТСниС Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ, ΠΈ Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°ΠΉΡ‚Π΅ Π·Π° зарядами, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° пластинах. ΠžΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Смкости, заряда Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½Π΅ΠΉ пластины ΠΈ Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ энСргии ΠΏΡ€ΠΈ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠΈ напряТСния Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ. Π’Ρ‹ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚Π΅ ΠΎΡ‚ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΈΡ‚ΡŒ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ элСктричСского поля Π² кондСнсаторС. НаконСц, ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡŒΡ‚Π΅ напряТСниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ Ρ‚ΠΎΡ‡ΠΊΠ°ΠΌΠΈ этой Ρ†Π΅ΠΏΠΈ с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°.

ΠŸΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΊΠ° Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Π°

Π’Π΅Ρ€Π½ΠΎ ΠΈΠ»ΠΈ Π½Π΅Π²Π΅Ρ€Π½ΠΎ β€” Π² кондСнсаторС накоплСнная энСргия всСгда ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°, нСзависимо ΠΎΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, заряТСна Π»ΠΈ вСрхняя пластина ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ зарядом.

  1. Π»ΠΎΠΆΠ½Ρ‹ΠΉ
  2. ΠΏΡ€Π°Π²Π΄Π°

Π Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€

Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈ заряд, хранящиСся Π² кондСнсаторС с ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌΠΈ пластинами

(a) Какова Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ плоского кондСнсатора с мСталличСскими пластинами ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒΡŽ 1,00 ΠΌ 2 , каТдая ΠΈΠ· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… располоТСна Π½Π° расстоянии 0,0010 ΠΌ? Π±) Какой заряд сохраняСтся Π² этом кондСнсаторС, Ссли напряТСниС 3,00Β·10 3 Π’ Π½Π° Π½Π΅Π³ΠΎ подаСтся?

БтратСгия ЗА (А)

Π˜ΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠΉΡ‚Π΅ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ C0=Ξ΅0AdC0=Ξ΅0Ad .

РСшСниС Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ (a)

Π’Π²ΠΎΠ΄ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ Π² это ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ для Смкости плоского кондСнсатора Π΄Π°Π΅Ρ‚ 9 F=8,9 Π½Π€.C=Ξ΅0Ad=(8,85Γ—10-12 Π€/ΠΌ)1,00 ΠΌ20,0010 ΠΌ=8,9Γ—10-9 Π€=8,9 Π½Π€.

18,39

ΠžΠ±ΡΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ для (a)

Π­Ρ‚ΠΎ малСнькоС Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Смкости ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚, насколько слоТно ΡΠ΄Π΅Π»Π°Ρ‚ΡŒ устройство с большой Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ. ΠŸΠΎΠΌΠΎΠ³Π°ΡŽΡ‚ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄Ρ‹, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ использованиС Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠΉ Ρ„ΠΎΠ»ΡŒΠ³ΠΈ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ большой ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ, располоТСнной Π±Π»ΠΈΠ·ΠΊΠΎ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ ΠΊ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Ρƒ, ΠΈΠ»ΠΈ использованиС диэлСктрика (Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΠ±ΡΡƒΠΆΠ΄Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π½ΠΈΠΆΠ΅).

БтратСгия ЗА (Π‘)

Зная C , Π½Π°ΠΉΠ΄ΠΈΡ‚Π΅ Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ заряд, Ρ€Π΅ΡˆΠΈΠ² ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ C=Q/VC=Q/V для заряда Q .

РСшСниС для (b)

Заряд Q Π½Π° кондСнсаторС Ρ€Π°Π²Π΅Π½

Q=CV=(8,9Γ—10-9F)(3,00Γ—103Π’)=2,7Γ—10-5C.Q=CV=(8,9Γ—10 -9F)(3,00Γ—103Π’)=2,7Γ—10-5C.

18,40

ΠžΠ±ΡΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ для (b)

Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ заряд лишь Π½Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΈΠΏΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ заряд статичСского элСктричСства. Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠ΅ заряда ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡΠΎΡ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒ, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡ диэлСктрик ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ кондСнсатора.

Π Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€

Какая батарСя Π½ΡƒΠΆΠ½Π° для зарядки кондСнсатора?

Π’Π°Ρˆ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π²Π°ΠΌ кондСнсатор Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ 10 ΠΌΠΊΠ€ 10 ΠΌΠΊΠ€. Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒ 120 мкКл120 мкКл Π½Π° этом кондСнсаторС, аккумулятор ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ напряТСния Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ ΠΊΡƒΠΏΠΈΡ‚ΡŒ?

БтратСгия

Π˜ΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠΉΡ‚Π΅ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ C=Q/VC=Q/V, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ напряТСниС, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠ΅ для зарядки кондСнсатора.

РСшСниС

РСшСниС C=Q/VC=Q/V для напряТСния Π΄Π°Π΅Ρ‚ V=Q/CV=Q/C . Вставка C=10 ΠΌΠΊΠ€=10Γ—10-6FC=10 ΠΌΠΊΠ€=10Γ—10-6F ΠΈ Q=120 ΠΌΠΊC=120Γ—10-6CQ=120 ΠΌΠΊC=120Γ—10-6C Π΄Π°Π΅Ρ‚

V=QC=120Γ—10βˆ’6C10Γ—10βˆ’6F=12VV=QC=120Γ—10βˆ’6C10Γ—10βˆ’6F=12V

18,41

ΠžΠ±ΡΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠ΅

Π’Π°ΠΊΡƒΡŽ Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΡŽ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½ΠΎ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ Π΄ΠΎΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ. ΠžΡΡ‚Π°Π΅Ρ‚ΡΡ вопрос, содСрТит Π»ΠΈ аккумулятор достаточно энСргии для обСспСчСния Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎΠ³ΠΎ заряда. Π£Ρ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ UE=12CV2UE=12CV2 позволяСт Ρ€Π°ΡΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅ΠΌΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ.

UE=12CV2=12(10Γ—10βˆ’6F)(12Π’)2=72ΠΌJUE=12CV2=12(10Γ—10βˆ’6F)(12Π’)2=72ΠΌΠ”ΠΆ

18,42

Випичная ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½Π°Ρ батарСя ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΡ‚ΡŒ это ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ энСргии.

ΠŸΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠ΅ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ

23.

КакоС напряТСниС Π½Π° 35 ΠΌΠΊΠ€ ΠΏΡ€ΠΈ зарядС 25 нКл?

  1. 8,75 Γ— 10 βˆ’13 Π’
  2. 0,71 Γ— 10 βˆ’3 Π’
  3. 1,4 Γ— 10 βˆ’3 Π’
  4. 1,4 Γ— 10 3 Π’

24.

КакоС напряТСниС ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΎ ΠΊ кондСнсатору Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ 100 ΠΌΠΊΠ€, хранящСму 10 Π”ΠΆ энСргии?

  1. βˆ’4,5 Γ— 10 2 Π’
  2. 4,5 Γ— 10 2 Π’
  3. Β±4,5 Γ— 10 2 Π’
  4. Β±9 Γ— 10 2 Π’

ДиэлСктрики

ΠŸΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΠ° ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ

ΠŸΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΠ° ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ

ΠžΠ±ΡŠΡΡΠ½ΠΈΡ‚Π΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ диэлСктрик β€” это сокращСниС ΠΎΡ‚ диэлСктричСский ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π» , ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ особыС элСктричСскиС свойства, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΎΠ±ΡΡƒΠΆΠ΄Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π² этом Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅. Π‘Π»ΠΎΠ²ΠΎ диэлСктрик ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для обозначСния способности ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° Π½Π°ΠΊΠ°ΠΏΠ»ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ. НапомнитС учащимся, Ρ‡Ρ‚ΠΎ изолятор ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ для обозначСния способности ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° ΠΏΡ€Π΅ΠΏΡΡ‚ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΡŽ элСктричСского заряда.

[BL][OL]ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ прСфикс ΠΊ ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ Π΄Π²Π° ΠΈΠ»ΠΈ Π΄Π²Π°. Π’ сочСтании со словом элСктричСский это ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ диэлСктрик ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ Π΄Π²Π° элСктричСских заряда.

[AL]БпроситС учащихся, Π·Π½Π°ΡŽΡ‚ Π»ΠΈ ΠΎΠ½ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ слова, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ прСфикс di Π² Π½Π°ΡƒΠΊΠ΅ (Π΄Π²ΡƒΡ…Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ½Ρ‹ΠΉ, Π΄Π²ΡƒΠΎΠΊΠΈΡΡŒ ΡƒΠ³Π»Π΅Ρ€ΠΎΠ΄Π°, диполь, …).

ΠŸΡ€Π΅ΠΆΠ΄Π΅ Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΏΡ€ΠΈΡΡ‚ΡƒΠΏΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡŽ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠ² Π·Π°Π΄Π°Ρ‡, Π΄Π°Π²Π°ΠΉΡ‚Π΅ посмотрим, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·ΠΎΠΉΠ΄Π΅Ρ‚, Ссли ΠΌΡ‹ помСстим изоляционный ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π» ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами заряТСнного кондСнсатора, Π° Π·Π°Ρ‚Π΅ΠΌ отсоСдиним Π΅Π³ΠΎ ΠΎΡ‚ заряТаСмой Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΈ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π½Π° рис. 18.30. ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π» являСтся ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ, заряд Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π½Π΅Π³ΠΎ с ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ пластины Π½Π° Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΡƒΡŽ, поэтому заряд Q Π½Π° кондСнсатор Π½Π΅ мСняСтся. ΠœΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами заряТСнного кондСнсатора сущСствуСт элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅, поэтому ΠΈΠ·ΠΎΠ»ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π» поляризуСтся, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ Π² Π½ΠΈΠΆΠ½Π΅ΠΉ части рисунка. ЭлСктроизоляционный ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π», ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ поляризуСтся Π² элСктричСском ΠΏΠΎΠ»Π΅, называСтся диэлСктриком.

На рис. 18.30 ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ заряд ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ» ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° смСщаСтся Π²Π»Π΅Π²ΠΎ, Π² сторону ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ заряда кондСнсатора. Π­Ρ‚ΠΎΡ‚ сдвиг происходит ΠΈΠ·-Π·Π° элСктричСского поля, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ΅ дСйствуСт слСва Π½Π° элСктроны Π² ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ»Π°Ρ… диэлСктрика. ΠŸΡ€Π°Π²Ρ‹Π΅ стороны ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ» Ρ‚Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ Π»ΠΈΡˆΠ΅Π½Ρ‹ нСбольшого количСства ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ заряда, поэтому ΠΈΡ… суммарный заряд ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ.

Рисунок 18.30 Π’Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΈΠΉ ΠΈ Π½ΠΈΠΆΠ½ΠΈΠΉ кондСнсаторы нСсут ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ заряд Q . Π’Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΈΠΉ кондСнсатор Π½Π΅ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ диэлСктрика ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами. НиТний кондСнсатор ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ диэлСктрик ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами. ΠœΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ»Ρ‹ Π² диэлСктрикС ΠΏΠΎΠ»ΡΡ€ΠΈΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ элСктричСским ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΌ кондСнсатора.

ΠŸΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΠ° ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ

ΠŸΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΠ° ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ

Π£ΠΊΠ°ΠΆΠΈΡ‚Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ повСрхностный заряд Π½Π° ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ сторонС диэлСктрика. ΠžΠ±ΡΡƒΠ΄ΠΈΡ‚Π΅ со студСнтами, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ элСктричСского поля нарисованы Ρ‚Π°ΠΊ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½ΠΈ ΠΊΠ°ΡΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ повСрхностных зарядов, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ элСктричСского поля всСгда Π½Π°Ρ‡ΠΈΠ½Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈΠ»ΠΈ Π·Π°ΠΊΠ°Π½Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° зарядС. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· диэлСктрик ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ мСньшС Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΉ элСктричСского поля, Π° это ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ диэлСктрика слабСС.

ВсС элСктроизоляционныС ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ диэлСктриками, Π½ΠΎ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΈΠ· Π½ΠΈΡ… ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π»ΡƒΡ‡ΡˆΠΈΠΌΠΈ диэлСктриками, Ρ‡Π΅ΠΌ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅. Π₯ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΈΠΌ диэлСктриком являСтся Ρ‚ΠΎΡ‚, ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ»Ρ‹ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‚ своим элСктронам сильно ΡΠΌΠ΅Ρ‰Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π² элСктричСском ΠΏΠΎΠ»Π΅. Π”Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠΌΠΈ словами, элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π½Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ оттягиваСт ΠΈΡ… элСктроны ΠΎΡ‚ ΠΈΡ… Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°, Π½ΠΎ ΠΎΠ½ΠΈ Π½Π΅ ΡƒΠ±Π΅Π³Π°ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΎΡ‚ своСго Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° (ΠΈΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎ поэтому ΠΎΠ½ΠΈ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ изоляторами).

На рис. 18.31 ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½ΠΎ макроскопичСскоС ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ диэлСктрика Π² заряТСнном кондСнсаторС. ΠžΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚Π΅ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ элСктричСского поля Π² кондСнсаторС с диэлСктриком разнСсСны дальшС, Ρ‡Π΅ΠΌ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ элСктричСского поля Π² кондСнсаторС Π±Π΅Π· диэлСктрика. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π² диэлСктрикС слабСС, поэтому ΠΎΠ½ΠΎ Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ мСньшС элСктричСской ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ энСргии, Ρ‡Π΅ΠΌ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π² кондСнсаторС Π±Π΅Π· диэлСктрика.

ΠšΡƒΠ΄Π° дСлась эта энСргия? На самом Π΄Π΅Π»Π΅ ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ»Ρ‹ Π² диэлСктрикС Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΊΡ€ΠΎΡˆΠ΅Ρ‡Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΡƒΠΆΠΈΠ½ΠΊΠΈ, ΠΈ энСргия элСктричСского поля ΠΈΠ΄Π΅Ρ‚ Π½Π° Ρ‚ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Ρ€Π°ΡΡ‚ΡΠ½ΡƒΡ‚ΡŒ эти ΠΏΡ€ΡƒΠΆΠΈΠ½ΠΊΠΈ. ΠŸΡ€ΠΈ ослаблСнии элСктричСского поля Ρ€Π°Π·Π½ΠΈΡ†Π° напряТСний ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ двумя сторонами кондСнсатора мСньшС, поэтому становится Π»Π΅Π³Ρ‡Π΅ Π·Π°Ρ€ΡΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ кондСнсатор. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ диэлСктрика Π² кондСнсатор ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄ Π΅Π³ΠΎ зарядкой позволяСт Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠΈΡ‚ΡŒ Π² кондСнсаторС большС заряда ΠΈ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ энСргии. ΠŸΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ пластина с диэлСктриком ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ

C=ΞΊΞ΅0Ad=ΞΊC0,C=ΞΊΞ΅0Ad=ΞΊC0,

18,43

Π³Π΄Π΅ ΞΊΞΊ ( ΠΊΠ°ΠΏΠΏΠ° ) β€” бСзразмСрная постоянная, называСмая диэлСктричСской ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ . ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ ΞΊΞΊ большС 1 для диэлСктриков, Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ увСличиваСтся, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° диэлСктрик помСщаСтся ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами кондСнсатора. ДиэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π° Π² Ρ‚Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π΅ 18.1.

ΠœΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π» ДиэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ (ΞΊΞΊ)
Π’Π°ΠΊΡƒΡƒΠΌ 1.00000
Π’ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡ… 1.00059
ΠŸΠ»Π°Π²Π»Π΅Π½Ρ‹ΠΉ ΠΊΠ²Π°Ρ€Ρ† 3,78
НСопрСновый ΠΊΠ°ΡƒΡ‡ΡƒΠΊ 6,7
НСйлон 3,4
Π‘ΡƒΠΌΠ°Π³Π° 3,7
ΠŸΠΎΠ»ΠΈΡΡ‚ΠΈΡ€ΠΎΠ» 2,56
Π‘Ρ‚Π΅ΠΊΠ»ΠΎ пирСкс 5,6
БиликоновоС масло 2,5
Π’ΠΈΡ‚Π°Π½Π°Ρ‚ стронция 233
Π’Π΅Ρ„Π»ΠΎΠ½ 2.1
Π’ΠΎΠ΄Π° 80

Π‘Ρ‚ΠΎΠ» 18.1 ДиэлСктричСскиС постоянныС для Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΏΡ€ΠΈ 20 Β°C

Рисунок 18.31 Π’Π΅Ρ€Ρ…Π½ΠΈΠΉ ΠΈ Π½ΠΈΠΆΠ½ΠΈΠΉ кондСнсаторы нСсут ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ заряд Q. ΠœΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами Π²Π΅Ρ€Ρ…Π½Π΅Π³ΠΎ кондСнсатора Π½Π΅Ρ‚ диэлСктрика. НиТний кондСнсатор ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ диэлСктрик ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами. ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ элСктричСского поля Π·Π°ΠΊΠ°Π½Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈ Π½Π°Ρ‡ΠΈΠ½Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° поляризационных зарядах Π² диэлСктрикС, элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π² кондСнсаторС ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ сильноС. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΏΡ€ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΆΠ΅ зарядС кондСнсатор запасаСт мСньшС энСргии, Ссли ΠΎΠ½ содСрТит диэлСктрик.

ΠŸΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΠ° ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ

ΠŸΠΎΠ΄Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΠ° ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ

ΠŸΠΎΠ΄Ρ‡Π΅Ρ€ΠΊΠ½Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ силовыС Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ элСктричСского поля Π² диэлСктрикС ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π½Ρ‹Π΅, Ρ‡Π΅ΠΌ Π² кондСнсаторС Π±Π΅Π· диэлСктрика, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π² диэлСктрикС слабСС.

Π Π°Π±ΠΎΡ‡ΠΈΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ для Π²ΡΠΏΡ‹ΡˆΠΊΠΈ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹

Випичная Π²ΡΠΏΡ‹ΡˆΠΊΠ° для ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ°ΠΊΡ‚Π½ΠΎΠΉ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ кондСнсатор Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 200 ΠΌΠΊΠ€200 ΠΌΠΊΠ€. Π°) Если Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΎΠ±ΠΊΠ»Π°Π΄ΠΊΠ°ΠΌΠΈ кондСнсатора составляСт 100 Π’, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ 100 Π’ подаСтся Β«Π½Π° кондСнсатор», сколько энСргии хранится Π² кондСнсаторС? Π±) Если Π±Ρ‹ диэлСктриком, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹ΠΌ Π² кондСнсаторС, Π±Ρ‹Π» лист Π½Π΅ΠΉΠ»ΠΎΠ½Π° Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½ΠΎΠΉ 0,010 ΠΌΠΌ, ΠΊΠ°ΠΊΠΎΠ²Π° Π±Ρ‹Π»Π° Π±Ρ‹ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ повСрхности пластин кондСнсатора?

БтратСгия ЗА (А)

Учитывая, Ρ‡Ρ‚ΠΎ V=100VV=100V ΠΈ C=200Γ—10-6FC=200Γ—10-6F, ΠΌΡ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ UE=12CV2UE=12CV2, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ, Π·Π°ΠΏΠ°ΡΠ΅Π½Π½ΡƒΡŽ Π² кондСнсаторС.

РСшСниС для (a)

Вставка Π·Π°Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ Π² UE=12CV2UE=12CV2 Π΄Π°Π΅Ρ‚

UE=12CV2=12(200Γ—10βˆ’6F)(100V)2=1,0J.UE=12CV2=12(200Γ—10 βˆ’6F)(100 Π’)2=1,0 Π”ΠΆ.

18,44

ΠžΠ±ΡΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ для (a)

Π­Ρ‚ΠΎΠΉ энСргии достаточно, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠ΄Π½ΡΡ‚ΡŒ 1-ΠΊΠΈΠ»ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ мяч ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ Π½Π° 1 ΠΌ Π½Π°Π΄ Π·Π΅ΠΌΠ»Π΅ΠΉ. Π’ΡΠΏΡ‹ΡˆΠΊΠ° длится ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½ΠΎ 0,001 с, поэтому ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, отдаваСмая кондСнсатором Π·Π° это ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΎΠ΅ врСмя, Ρ€Π°Π²Π½Π° P=UEt=1,0J0,001с=1kWP=UEt=1,0J0,001с=1ΠΊΠ’Ρ‚. Учитывая, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π°Π²Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ±ΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π΄Π²ΠΈΠ³Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ Π²Ρ‹Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 100 ΠΊΠ’Ρ‚ мощности, для малСнького кондСнсатора это Π½Π΅ΠΏΠ»ΠΎΡ…ΠΎ!

БтратСгия ЗА (Π‘)

ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ пластины кондСнсатора ΡΠΎΠΏΡ€ΠΈΠΊΠ°ΡΠ°ΡŽΡ‚ΡΡ с диэлСктриком, ΠΌΡ‹ Π·Π½Π°Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами кондСнсатора составляСт d=0,010 ΠΌΠΌ=1,0Γ—10-5md=0,010 ΠΌΠΌ=1,0Γ—10-5ΠΌ. Из ΠΏΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰Π΅ΠΉ Ρ‚Π°Π±Π»ΠΈΡ†Ρ‹ диэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Π½Π΅ΠΉΠ»ΠΎΠ½Π° составляСт ΞΊ=3,4 ΞΊ=3,4. Π’Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ ΠΌΡ‹ ΠΌΠΎΠΆΠ΅ΠΌ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΡƒΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ C=ΞΊΞ΅0AdC=ΞΊΞ΅0Ad, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π½Π°ΠΉΡ‚ΠΈ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ A кондСнсатора.

РСшСниС (b)

РСшСниС уравнСния ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΠΈ A ΠΈ подстановка извСстных Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ Π΄Π°Π΅Ρ‚

C=ΞΊΞ΅0AdA=CdΞΊΞ΅0=(200Γ—10-6F)(1,0Γ—10-5ΠΌ)(3,4)(8,85Γ—10-12F/ΠΌ)=66ΠΌ2.C=ΞΊΞ΅0AdA=CdΞΊΞ΅0=(200Γ—10-6F )(1,0Γ—10-5ΠΌ)(3,4)(8,85Γ—10-12 Π€/ΠΌ)=66ΠΌ2.

18,45

ΠžΠ±ΡΡƒΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ для (b)

Π­Ρ‚ΠΎ слишком большая ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡΠ²Π΅Ρ€Π½ΡƒΡ‚ΡŒ Π΅Π΅ Π² кондСнсатор, достаточно малСнький, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠΌΠ΅ΡΡ‚ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ Π² ΠΏΠΎΡ€Ρ‚Π°Ρ‚ΠΈΠ²Π½ΡƒΡŽ ΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ. Π’ΠΎΡ‚ ΠΏΠΎΡ‡Π΅ΠΌΡƒ Π² этих кондСнсаторах ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π΅ простыС диэлСктрики, Π° Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ продвинутая тСхнология для получСния высокой Смкости.

ΠŸΡ€Π°ΠΊΡ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠ΅ Π·Π°Π΄Π°Ρ‡ΠΈ

25.

ΠŸΡ€ΠΈ напряТСнии 12 Π’ Π½Π° кондСнсаторС ΠΎΠ½ ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Π΅Ρ‚ заряд 10 мКл. Какова Π΅Π³ΠΎ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ?

  1. 0,83 ΠΌΠΊ F
  2. 83 ΠΌΠΊΠΌ F
  3. 120 ΠΌΠΊ F
  4. 830 ΠΌΠΊ F

26.

ΠšΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€ с плоскими пластинами ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ 10 см 2 ΠΈ расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами 100 ΠΌΠΊ ΠΌ . Какова Π΅Π³ΠΎ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ, Ссли ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами кондСнсатора находится Π±ΡƒΠΌΠ°Π³Π°?

  1. 3,3 Γ— 10 βˆ’10 F
  2. 3,3 Γ— 10 βˆ’8 F
  3. 3,3 Γ— 10 βˆ’6 Π€
  4. 3,3 Γ— 10 βˆ’4 F

ΠŸΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡŒΡ‚Π΅ своС ΠΏΠΎΠ½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅

27.

Если ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ плоского кондСнсатора удвоится, ΠΊΠ°ΠΊ измСнится Π΅Π³ΠΎ Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ?

  1. Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ останСтся ΠΏΡ€Π΅ΠΆΠ½Π΅ΠΉ.

  2. Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ удвоится.

  3. Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ увСличится Π² Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ Ρ€Π°Π·Π°.

  4. Π•ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ увСличится Π² восСмь Ρ€Π°Π·.

28.

Если ΡƒΠ΄Π²ΠΎΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠ»ΠΎΡ‰Π°Π΄ΡŒ пластинчатого кондСнсатора ΠΈ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡŒ расстояниС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ пластинами Π² Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ Ρ€Π°Π·Π°, ΠΊΠ°ΠΊ измСнится Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ?

  1. УвСличится Π² Π΄Π²Π° Ρ€Π°Π·Π°.

  2. УвСличится Π² Ρ‡Π΅Ρ‚Ρ‹Ρ€Π΅ Ρ€Π°Π·Π°.

  3. УвСличится Π² ΡˆΠ΅ΡΡ‚ΡŒ Ρ€Π°Π·.

  4. УвСличится Π² восСмь Ρ€Π°Π·.

ЭлСктрохимичСская энциклопСдия — ДиэлСктрики

Π’Π΅Ρ€Π½ΡƒΡ‚ΡŒΡΡ ΠΊ: Π”ΠΎΠΌΠ°ΡˆΠ½ΡΡ страница энциклопСдии Π‘ΠΎΠ΄Π΅Ρ€ΠΆΠ°Π½ΠΈΠ΅ Π£ΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ Π°Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ² ΠŸΡ€Π΅Π΄ΠΌΠ΅Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ ΡƒΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ Π˜ΡΠΊΠ°Ρ‚ΡŒ Π‘Π»ΠΎΠ²Π°Ρ€ΡŒ Π”ΠΎΠΌΠ°ΡˆΠ½ΡΡ страница ESTIR Π”ΠΎΠΌΠ°ΡˆΠ½ΡΡ страница ЭКБ
Уильям Π”. Π‘Ρ€Π°ΡƒΠ½, 1 ДСннис Π₯Ссс, 2 Π’ΠΈΠΌΠ°Π» ДСсаи, 3 ΠΈ М. Π”ΠΆΠ°ΠΌΠ°Π» Π”ΠΈΠ½ 4
1 Π€Π°ΠΊΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π΅Ρ‚ элСктротСхники, Арканзасский ΠΈΠ½ΠΆΠ΅Π½Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€ БСллвилля, Fayette AR
3217 72701, БША
2 Π¨ΠΊΠΎΠ»Π° химичСской ΠΈ биомолСкулярной ΠΈΠ½ΠΆΠ΅Π½Π΅Ρ€ΠΈΠΈ, ВСхнологичСский институт Π”ΠΆΠΎΡ€Π΄ΠΆΠΈΠΈ
311 Ferst Drive, Atlanta, GA 30332, БША
3 ΠœΠ°ΡˆΠΈΠ½ΠΎΡΡ‚Ρ€ΠΎΠ΅Π½ΠΈΠ΅, ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈ аэрокосмичСская инТСнСрия, УнивСрситСт Π¦Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ Π€Π»ΠΎΡ€ΠΈΠ΄Ρ‹
4000 Central Florida Blvd., ΠžΡ€Π»Π°Π½Π΄ΠΎ, Π€Π»ΠΎΡ€ΠΈΠ΄Π° 32816, БША
4 Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΡ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠ° ΠΈ Π²Ρ‹Ρ‡ΠΈΡΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠ°, УнивСрситСт ΠœΠ°ΠΊΠΌΠ°ΡΡ‚Π΅Ρ€Π°
1280 Main Street West, Hamilton, ON L8S 4K1, Канада

(ΠΌΠ°ΠΉ 2006 Π³. )

2
Β 

Π§Ρ‚ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ диэлСктрик? Π˜ΡΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠ°Ρ пСрспСктива

Рис. 1. БхСматичСскоС ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌΠΎΠ² поляризации.
Наука ΠΎ диэлСктриках, которая прСслСдовали Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ста Π»Π΅Ρ‚, являСтся ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠ· ΡΡ‚Π°Ρ€Π΅ΠΉΡˆΠΈΡ… Π²Π΅Ρ‚Π²Π΅ΠΉ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ΅ ΠΈ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ тСсныС связи с Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠ΅ΠΉ, ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΈ элСктротСхники. Π’ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Π΅ Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΈΠ½ «диэлСктрик» Π±Ρ‹Π» Π²Π²Π΅Π΄Π΅Π½ Π€Π°Ρ€Π°Π΄Π΅Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ сущСствуСт Ρ‡Ρ‚ΠΎ-Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΡ…ΠΎΠΆΠ΅Π΅ Π½Π° Ρ‚Π΅ΠΊΡƒΡ‰ΠΈΠΉ ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· кондСнсатор конструкция Π²ΠΎ врСмя процСсс зарядки ΠΏΡ€ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ΅ вводится Π½Π° ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ пластинС (ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ мСталличСской) ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· изолятор для зарядки другая пластина (ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ мСталличСская). Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹ΠΌ послСдствиСм ввСдСния статичСскоС внСшнСС ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π½Π° кондСнсаторС Π² Ρ‚ΠΎΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнныС частицы Π² диэлСктрикС становятся поляризованный. Зарядка происходит Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΏΠΎΠ»Π΅ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ изолятора мСняСтся. МаксвСлл сформулировал уравнСния для элСктромагнитныС поля ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠ½ΠΈ Π΅ΡΡ‚ΡŒ вырабатываСтся Π·Π° счСт смСщСния элСктричСского заряды ΠΈ Π²Π²Π΅Π΄Π΅Π½Π½Ρ‹Π΅ диэлСктричСскиС ΠΈ ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹Π΅ постоянныС для характСристики Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Π΅ БМИ. Π­Ρ‚ΠΎ общСпринято Ρ‡Ρ‚ΠΎ диэлСктрик Ρ€Π΅Π°Π³ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ Π½Π° элСктричСскоС поля ΠΏΠΎ-Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌΡƒ, ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ со свободным пространством, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½ содСрТит заряды, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΎΠ½ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ. Рисунок 1 ΠΈΠ»Π»ΡŽΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΊΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΠΈ заряда ΠΈ ΠΈΡ… рСакция (поляризация) ΠΏΠΎΠ΄ влияниСм внСшнСС ΠΏΠΎΠ»Π΅. ΠŸΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ всС ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ систСмы состоят ΠΈΠ· зарядов (ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ Π·Π²Π΅Π·Π΄Ρ‹!), это ΠΏΠΎΠ»Π΅Π·Π½ΠΎ для характСристики ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² ΠΏΠΎ ΠΈΡ… диэлСктричСская постоянная.
Рис. 2. Π’ΠΊΠ»Π°Π΄ Π² частотно-Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΡƒΡŽ Π΄ΠΈΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΎΡ‚ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Ρ… ΠΊΠΎΠ½Ρ„ΠΈΠ³ΡƒΡ€Π°Ρ†ΠΈΠΉ заряда.

Β 

БхСматичСскоС ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ диэлСктричСской проницаСмости ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Π½Π° Π½Π° рис. 2. На высоких частотах (>10 14 Π“Ρ†), Π²ΠΊΠ»Π°Π΄ исходит ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΎΡ‚ элСктронная поляризация, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ свободныС элСктроны, ΠΊΠ°ΠΊ Π² ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Π°Ρ…, ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Ρ€Π΅Π°Π³ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π½Π° элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»Ρ‹ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ Ρ…ΠΎΡ€ΠΎΡˆΠΈΠ΅ оптичСскиС ΠΎΡ‚Ρ€Π°ΠΆΠ°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ! Π”Π°ΠΆΠ΅ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ тСрмичСскиС ΠΈ мСханичСскиС свойства, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ Ρ€Π°ΡΡˆΠΈΡ€Π΅Π½ΠΈΠ΅, ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΌΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΡŒ, Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ, ΠΈ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ прСломлСния связаны с комплСксная диэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½ΠΈ зависят ΠΎΡ‚ Π°Ρ€Π°Π½ΠΆΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ ΠΈ взаимодСйствиС зарядов Π² ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π». Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΈΠ·ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ диэлСктриков носит Ρ„ΡƒΠ½Π΄Π°ΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ ΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π»Π°Π³Π°Π΅Ρ‚ Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… дисциплин матСриаловСдСния.

Π‘Ρ„Π΅Ρ€Π° диэлСктричСской Π½Π°ΡƒΠΊΠΈ ΠΈ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠΈ

Table I. Core Areas of Dielectric Science and Technology
Physics/Chemistry/Materials Science
  • ΠŸΠΎΠ»ΡΡ€ΠΈΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ, рСлаксация, ΠΈΠΎΠ½Ρ‹, явлСния пробоя
  • Π­Π»Π΅ΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€Π½Ρ‹Π΅ возбуТдСния: поляритоны, экситоны, поляроны, Ρ„ΠΎΠ½ΠΎΠ½Ρ‹
  • Π€Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Ρ‹, критичСскиС явлСния
  • БвязываниС, ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, поля кристалл/Π»ΠΈΠ³Π°Π½Π΄, элСктронная коррСляция
  • Π‘ΠΊΠ»Π΅ΠΈΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅, рСакция, ΠΊΠΈΠ½Π΅Ρ‚ΠΈΠΊΠ°, транспорт, энСргСтика, Ρ‚Π΅Ρ€ΠΌΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈΠΊΠ°
  • Π˜Π½Ρ‚Π΅Ρ€Ρ„Π΅ΠΉΡΡ‹, ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Ρ„Π°Π·Ρ‹
Бвойства диэлСктриков
  • Π‘Ρ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ‚ΡƒΡ€Π½Ρ‹Π΅/мСханичСскиС
  • Π’Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ
  • Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΠΊΠ°
  • ΠžΠΏΡ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠΉ
  • ΠœΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΉ
  • Π₯имичСская ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ
Π‘ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π·/ΠžΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠ°
  • ОсаТдСниС: химичСскоС осаТдСниС ΠΈΠ· ΠΏΠ°Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Ρ„Π°Π·Ρ‹, ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅ осаТдСниС ΠΈΠ· ΠΏΠ°Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Ρ„Π°Π·Ρ‹, комнатная Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π° (RT), физичСскоС осаТдСниС ΠΈΠ· ΠΏΠ°Ρ€ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Ρ„Π°Π·Ρ‹ (PVD), распылСниС. Π˜ΡΠΏΠ°Ρ€Π΅Π½ΠΈΠ΅, ΠΏΠΎΠ³Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅/ΠΎΡ‚ΠΆΠΈΠΌ/распылСниС
  • Рост: тСрмичСский, Π°Π½ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΉ, ΡΠΏΠΈΡ‚Π°ΠΊΡΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ
  • Π₯ΠΈΠΌΠΈΠΊΠΎ-мСханичСская планаризация (Π₯МП)
  • ЛитографичСскиС процСссы: Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½/Π²Ρ‹Π±ΠΎΡ€/ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ Π»ΡƒΡ‡, рСзистивныС ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹
  • Π’Ρ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅: Π²Π»Π°ΠΆΠ½ΠΎΠ΅ химичСскоС, ΠΏΠ»Π°Π·ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠ΅, Ρ€Π΅Π°ΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎΠ΅ ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠ΅, ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎ-Π»ΡƒΡ‡Π΅Π²ΠΎΠ΅ Ρ„Ρ€Π΅Π·Π΅Ρ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅ Π₯арактСристика
  • АналитичСскиС инструмСнты
  • ΠŸΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΡΡ‚Π²ΠΎ ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»Π΅ΠΉ
  • ΠœΠΎΠ½ΠΈΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΠ½Π³/ΠšΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒ
  • Π’Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄
  • БтатистичСский Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·
ΠΠ°Π΄Π΅ΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ
  • Анализ Ρ€Π΅ΠΆΠΈΠΌΠ° ΠΎΡ‚ΠΊΠ°Π·Π°
  • ΠŸΡ€ΠΎΠ³Π½ΠΎΠ· ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ
  • ΠŸΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΡ для обСспСчСния качСства
  • Π‘Ρ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ‚ΡƒΡ€Π½Ρ‹Π΅/транспортныС
  • ΠœΠΈΠΊΡ€ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½ΠΈΠΊΠ°/ΠžΠΏΡ‚ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½ΠΈΠΊΠ°
  • ΠšΠΎΡ€Ρ€ΠΎΠ·ΠΈΡ ΠΈ пассивация
  • ΠŸΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΡΡ‚Π²ΠΎ ΠΈ Ρ…Ρ€Π°Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ энСргии

Π‘ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π΅ΠΌ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅ ΠΊ диэлСктричСской Π½Π°ΡƒΠΊΠ΅ ΠΈ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠ΅ Ρ€Π°ΡΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ»ΠΎΡΡŒ. ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ Ρ‚Ρ€Π°Π΄ΠΈΡ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ диэлСктричСскиС ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠΈ, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Π΅ Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Ρ‹ ΠΈ кондСнсаторы , особСнно оксиды ΠΈ Π½ΠΈΡ‚Ρ€ΠΈΠ΄Ρ‹. БовсСм Π½Π΅Π΄Π°Π²Π½ΠΎ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ ΡƒΠ½ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ диэлСктричСскиС характСристики Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΈΠ·ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹ ΠΈ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Π½Ρ‹ ΠΏΠΎ-Π½ΠΎΠ²ΠΎΠΌΡƒ. Π’ Ρ‚Π°Π±Π»ΠΈΡ†Π΅ I пСрСчислСны ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΠ΅ ΠΈΠ· основных тСхнологичСских областСй, ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ… интСрСс для Ρ‚Π΅, ΠΊΡ‚ΠΎ занимаСтся диэлСктричСской Π½Π°ΡƒΠΊΠΎΠΉ ΠΈ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ.

НапримСр, Π² Π½Π΅Π΄Π°Π»Π΅ΠΊΠΎΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΡˆΠ»ΠΎΠ΅, ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹Π΅-ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Ρ‰ΠΈΠΊΠΈ ΠΈ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈ Ρ€Π°ΡΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ»ΠΈ свой ΠΊΡ€ΡƒΠ³ΠΎΠ·ΠΎΡ€ ΠΎΡ‚ потрСбитСля ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΡƒΠΊΡ†ΠΈΠΈ Π½Π° Π°Ρ€Π΅Π½Ρƒ высоких Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΉ. Особого внимания Π·Π°ΡΠ»ΡƒΠΆΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ изобрСтСния Π² Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΊΠΎΠΌΠΌΡƒΠ½ΠΈΠΊΠ°Ρ†ΠΈΠΈ, Π³Π΄Π΅ пластик Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π° ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ для ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΈΡ… оптичСских Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ звСнья ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠΈ для ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠΉ ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΊΠΈ. Π’ области микроэлСктроники, излучСния Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ (фоторСзисты) ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ Π±Ρ‹Π» Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π½ для использования с ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΈΠΌ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ систСмы облучСния, ΠΎΡ‚ Ρ€Π°Π½Π½ΠΈΠ΅, ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌΡ‹ΠΉ свСт для Ρ‚Π΅Ρ…, с использованиСм Π±Π»ΠΈΠΆΠ½Π΅Π³ΠΎ ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Ρ€Π°Ρ„ΠΈΠΎΠ»Π΅Ρ‚Π°, Π»Π°Π·Π΅Ρ€Π°, элСктронного Π»ΡƒΡ‡Π° ΠΈ источники рСнтгСновского излучСния для изготовлСния субмикронныС конструкции высокой скорости, ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ схСмы высокой плотности. Устойчивый прогрСсс Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π±Ρ‹Π» достигнут Π² области пассивации, Π³Π΄Π΅ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠ»ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠΈ наносятся Π½Π° микроскопичСскиС ΠΎΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚Ρ‹ Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ схСмы ΠΈ ΠΏΠ°ΠΊΠ΅Ρ‚Ρ‹, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΎΠ½ΠΈ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½Ρ‹.

ΠšΠ΅Ρ€Π°ΠΌΠΈΡΡ‚Ρ‹ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Ρ€Π°ΡΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ»ΠΈ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ примСнСния; кСрамичСский ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² ΡƒΠΏΠ°ΠΊΠΎΠ²ΠΊΠ°Ρ… для ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ схСмы, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ Π² Π°Π²Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ±ΠΈΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… двигатСлях, Π² ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ‚Π°Ρ… для аэрокосмичСских Π°ΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΠ² ΠΈ Π² высоких энСргоэффСктивныС элСктростанции. А Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ достиТСниСм стало ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠ΅ высокотСмпСратурная ΡΠ²Π΅Ρ€Ρ…ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ, для ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π‘Π΅Π΄Π½ΠΎΡ€Ρ† ΠΈ ΠœΡŽΠ»Π»Π΅Ρ€Ρƒ Π±Ρ‹Π»Π° присуТдСна НобСлСвская прСмия Π² Π€ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ° Π² 1987 Π³ΠΎΠ΄Ρƒ.

Π˜Π½ΠΆΠ΅Π½Π΅Ρ€Ρ‹-элСктронщики ΠΈ ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΊΠΈ Ρ€Π°Π·Π΄Π²ΠΈΠ³Π°ΡŽΡ‚ Π³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ†Ρ‹ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π° свойства ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ органичСскиС ΠΈ нСорганичСскиС ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ, ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΈ ΠΈ изоляторы. Один ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€ΠΎΠΌ являСтся Π²ΠΎΠ·Ρ€ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ интСрСса ΠΊ Π°Π»ΠΌΠ°Π·Π½Ρ‹Π΅ ΠΈ Π°Π»ΠΌΠ°Π·ΠΎΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Π½Ρ‹Π΅ ΠΏΠ»Π΅Π½ΠΊΠΈ. Π­Ρ‚ΠΈ Π½Π΅Π΄Π°Π²Π½ΠΈΠ΅ усилия ΠΏΡ€ΠΈΠ²Π΅Π»ΠΈ ΠΊ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокая ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ, Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ высокая ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ устройств ΠΈ схСмы присоСдинСния, ΠΊΠ°ΠΊ элСктричСскиС ΠΈ оптичСскиС, для ΠΊΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€ΠΎΠ² ΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΊΠΎΠΌΠΌΡƒΠ½ΠΈΠΊΠ°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ систСмы. Другая Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΡ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ (d = 1, 2) наноструктуры, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠ³Π»ΠΈ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ спСкулировали Π² ΠΏΡ€ΠΎΡˆΠ»ΠΎΠΌ, сСйчас Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ. Π­Ρ‚ΠΎ позволяСт исслСдоватСлям ΠΏΡ€ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΈΡ‚ΡŒ Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ Ρ„ΡƒΠ½Π΄Π°ΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ понятия Π² ΠΊΠ²Π°Π½Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΌΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠΊΠ°. это вСроятно, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΈΠ½Π½ΠΎΠ²Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ устройства послСдуСт.

Π‘ сСрСдины 1990-Ρ… Π³Π³. ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ микроэлСктроники инвСстировала сильно, с Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΌ успСхом, Π² Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠ° high- ΠΈ low-k диэлСктриков (k – диэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»). Π­Ρ‚ΠΈ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹ ΠΈΠ·-Π·Π° ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠ°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎΡΡ сокращСния Π³ΠΎΡ€ΠΈΠ·ΠΎΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΈ Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π³Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… схСм (ИБ), Π² Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ Ρ‡Π΅Π³ΠΎ Π² ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ° ΡƒΡ‚Π΅Ρ‡ΠΊΠΈ Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π°, ΠΈ, ΡΠ»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ рассСиваниС. Π‘Π»Π΅Π΄ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ с высоким k Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹ для диэлСктрика Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° Π² ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ»Π΅ΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Ρ€Π½Ρ‹Π΅ ИБ ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Π»Π»-оксид-ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ (КМОП), Π½Π°ΠΊΠΎΠΏΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ кондСнсаторы, ΠΈ устройства энСргонСзависимой статичСской памяти. Π’ΠΎΡ‡Π½ΠΎ Ρ‚Π°ΠΊ ΠΆΠ΅ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π»Π° ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ мСталличСскиС мСТсоСдинСния ΠΊΠ°ΠΊ Π² Π²Π΅Ρ€Ρ‚ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ ΠΈ Π³ΠΎΡ€ΠΈΠ·ΠΎΠ½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ создал ΠΏΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π² ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°Ρ… с Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΈΠΌ k, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ слуТат ΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅Π²Ρ‹Π΅ диэлСктрики для компСнсации увСличСния Π²ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ распространСния сигнала ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ транзисторы, извСстныС ΠΊΠ°ΠΊ RC-Π·Π°Π΄Π΅Ρ€ΠΆΠΊΠ° (R сопротивлСниС мСталличСской ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΈ ΠΈ C ΠΌΠ΅ΠΆΡƒΡ€ΠΎΠ²Π½Π΅Π²ΠΎΠ΅ диэлСктричСская Π΅ΠΌΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ). Как Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ эти трСбования ΠΊ настоящСму ΠΈ Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‰Π΅ΠΌΡƒ IC Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ 100 Π½ΠΌ, ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΠ΅ Π½ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ диэлСктричСскиС ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ ΠΈ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π» ΠΊΠΎΠΌΠ±ΠΈΠ½Π°Ρ†ΠΈΠΈ Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΈ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠ°ΡŽΡ‚ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΈ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Ссли ΠΏΠ»ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ устройства ИБ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠ°Ρ‚ΡŒΡΡ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Π» ΠœΡƒΡ€Ρ Π—Π°ΠΊΠΎΠ½.

ΠŸΡ€Π΅Π΄Ρ‹Π΄ΡƒΡ‰Π΅Π΅ обсуТдСниС Π½Π΅ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Π»ΠΎΡΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ диэлСктричСский Π½Π°ΡƒΠΊΠ° ΠΈ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠ° Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ для элСктронных ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ². Π”Π°Π»Π΅ΠΊΠΎ ΠΎΡ‚ Π­Ρ‚ΠΎ; диэлСктрики ΠΈΠ³Ρ€Π°ΡŽΡ‚ Π²Π°ΠΆΠ½ΡƒΡŽ Ρ€ΠΎΠ»ΡŒ Π² прилоТСниях ΠΎΡ‚ Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² Π΄ΠΎ , изоляция для ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² Π² силовой ΠΊΠΎΠΌΠΌΡƒΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ ΠΏΡ€ΠΎΠΌΡ‹ΡˆΠ»Π΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, кСрамичСская посуда. ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Π² быстро Ρ€Π°Π·Π²ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉΡΡ области биологичСскиС систСмы, диэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ Π²Π°ΠΆΠ½ΠΎ, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ элСктростатичСскиС эффСкты ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ для связи структуры ΠΈ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ биологичСских ΠΌΠΎΠ»Π΅ΠΊΡƒΠ». Π­Ρ‚ΠΎ Π±Ρ‹Π»ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΠ», Ρ‡Ρ‚ΠΎ элСктростатичСскиС эффСкты ΠΈΠ³Ρ€Π°ΡŽΡ‚ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ Ρ€ΠΎΠ»ΡŒ Π² Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹Ρ… биологичСских дСйствия, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΊΠ°Ρ‚Π°Π»ΠΈΠ· Ρ„Π΅Ρ€ΠΌΠ΅Π½Ρ‚ΠΎΠ², пСрСнос элСктрона, пСрСнос ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π°, ΠΈΠΎΠ½ ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠ² ΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ сигнала. Роль Π½Π°ΡƒΠΊΠΈ ΠΈ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠΈ Π² диэлСктрики Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π²Π°ΠΆΠ½Ρ‹ Π² ΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΡ… областях Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ², Π½Π°Π½ΠΎΡ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ, элСктроника, Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΈΠΊΠ°, химичСскиС ΠΈ мСханичСскиС систСмы, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π² Π½ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… областях Π±ΠΈΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ ΠΈ биохимия. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, прСдставляСтся Π½Π΅ΠΈΠ·Π±Π΅ΠΆΠ½Ρ‹ΠΌ Ρ‡Ρ‚ΠΎ диэлСктричСскиС свойства Π½Π°Π½ΠΎΡ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π½Ρ‹Ρ… ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ ΠΈ конструкции Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ Ρ€Π΅ΡˆΠ°ΡŽΡ‰Π΅Π΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΊ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠ΅ Π½ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… устройств для Ρ‚Π΅ΠΊΡƒΡ‰ΠΈΡ… ΠΈ Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‰ΠΈΡ… коммСрчСских ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ. НапримСр, большоС количСство энСргии. ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Ρ…Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒΡΡ Π² Π½Π°Π½ΠΎΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ‚Π°Ρ…, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ»ΡΡ€ΠΈΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ. ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, диэлСктричСскиС ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ сСгнСтоэлСктрики ΠΈ ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠ΅ Π½Π°Π½ΠΎΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π»Π°Π³Π°ΡŽΡ‚ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ прСимущСства для устройства связи ΠΈ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ систСмы хранСния. Π’ послСднСС врСмя Π΅ΡΡ‚ΡŒ Π±Ρ‹Π»ΠΈ исслСдования нанопористых ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ‚Ρ‹, ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Π΅ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π½Π°Π½ΠΎΡ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π½Ρ‹Ρ… ΠΏΡƒΠ·Ρ‹Ρ€ΡŒΠΊΠΎΠ² Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡ…Π°, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ ΠΊ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ сниТСниС диэлСктричСской проницаСмости постоянство ΠΈ ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒ диэлСктричСская ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΡ†Π°Π΅ΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ, контролируя концСнтрация ΠΏΡƒΠ·Ρ‹Ρ€ΡŒΠΊΠΎΠ² Π²ΠΎΠ·Π΄ΡƒΡ…Π°. ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΡΠΎΡ…Ρ€Π°Π½ΡΡŽΡ‰Π°ΡΡΡ тСндСнция Π² ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠ°Ρ‚ΡŽΡ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΡ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅Ρ‚ всС большСго Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΈΠ΅ диэлСктричСскиС ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ Π±Π΅Π· Π½Π°Π½ΠΎΡ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π½Ρ‹Π΅ Π΄Π΅Ρ„Π΅ΠΊΡ‚Ρ‹. ΠΏΠΎΠ½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π» ΠΈ ΠΌΠ΅ΠΆΡ„Π°Π·Π½Ρ‹Π΅ свойства Π½Π° Π½Π°Π½ΠΎΠΌΠ°ΡΡˆΡ‚Π°Π±Ρƒ часто ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹ ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΠ΅, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠ° ΠΈΠ½Π½ΠΎΠ²Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Ρ‹Ρ… инструмСнтов характСристики. Одним ΠΈΠ· Ρ‚Π°ΠΊΠΈΡ… инструмСнтов являСтся Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠ° ΡΠΊΠ°Π½ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΉ диэлСктричСский микроскоп (SNDM), ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ для измСрСния микроскопичСскоС ΠΌΠ΅ΠΆΡ‚ΠΎΡ‡Π΅Ρ‡Π½ΠΎΠ΅ ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠ³ΠΎ диэлСктрика свойства изоляторов.

Π‘ΡƒΠ΄ΡƒΡ‰ΠΈΠ΅ трСбования ΠΈ достиТСния Π² области диэлСктриков ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Ρ€Π΅Π°Π»ΠΈΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ дальнСйшСго развития ΠΈ Ρ„ΡƒΠ½Π΄Π°ΠΌΠ΅Π½Ρ‚Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠ½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅ Π½Π°Π΄Π΅ΠΆΠ½Ρ‹Ρ… синтСз ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ², ΠΎΠ±Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠ° ΠΈ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ, ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΡŒ диэлСктричСскиС ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹, ΠΈΡ… Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠΏΠ»Π΅Π½ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ структуры ΠΈ ΠΈΡ… интСрфСйсы ΠΊ ΠΊΠΎΠ½ΠΊΡ€Π΅Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ прилоТСниям. РаньшС эти Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ ΡƒΡΠΏΠ΅ΡˆΠ½ΠΎ примСняСтся Π² микроэлСктроника ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ отрасли ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ зависят ΠΎΡ‚ ΡƒΠ½ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… мСханичСских, оптичСскиС, химичСскиС ΠΈ элСктричСскиС свойства высокоэффСктивного диэлСктрика ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Ρ‹. ПоявлСниС Π½Π°Π½ΠΎΠΌΠ°ΡΡˆΡ‚Π°Π±Π° устройств Π² послСдниС Π³ΠΎΠ΄Ρ‹ Ρ‚Ρ€Π΅Π±ΡƒΠ΅Ρ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹Π΅ ΠΈ ΠΈΠ½ΠΆΠ΅Π½Π΅Ρ€Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΠΎΠ»ΠΆΠ°ΡŽΡ‚ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ Π²Π½ΠΈΠΌΠ°Π½ΠΈΠ΅ Π½Π° диэлСктричСский ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π» Π΄ΠΈΠ·Π°ΠΉΠ½, синтСз ΠΈ характСристика для ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ, надСТности, ΠΈ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ.
Β 

Рис. 3. ВзаимодСйствиС основных Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΉ диэлСктричСской Π½Π°ΡƒΠΊΠΈ ΠΈ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠΈ.

Рисунок 3 β€” ΠΏΠΎΠΏΡ‹Ρ‚ΠΊΠ° ΠΈΠ·ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΈΡ‚ΡŒ мноТСство взаимодСйствий ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ многочислСнныС ΠΈ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΎΠ±Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Π΅ основныС области диэлСктричСская Π½Π°ΡƒΠΊΠ° ΠΈ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠ° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ слоТныС возмоТности для сообщСства ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹Ρ…, ΠΈΠ½ΠΆΠ΅Π½Π΅Ρ€Ρ‹ ΠΈ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈ Π² исслСдованиях, Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠ°, производство.
Β 

ΠŸΠΎΠ΄Ρ‚Π²Π΅Ρ€ΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠ΅

Π­Ρ‚Π° ΡΡ‚Π°Ρ‚ΡŒΡ Π±Ρ‹Π»Π° воспроизвСдСна ΠΈΠ· интСрфСйса The Electrochemical Society (Ρ‚ΠΎΠΌ 15, β„– 1, вСсна 2006 Π³.) с Ρ€Π°Π·Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ The Electrochemical Society, Inc. ΠΈ Π°Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ².

Библиография