Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://kvant.mccme.ru/pdf/2000/03/32.pdf Дата изменения: Fri Dec 23 19:25:50 2005 Дата индексирования: Tue Oct 2 00:13:08 2012 Кодировка: Windows-1251 Поисковые слова: п п п п п п п п п п п п п п

КАЛЕЙДОСКОП
обыкновенная материя по отношению к электрической жидкости является как бы своеобразной губкой БенджаминФранклин тело благодаря одному лишь приближению к другому наэлектризованному телу само может стать наэлектризованным. Франц Эпинус

'КВАНТА'

В диэлектрике, находящемся под действием электродвижущей силы, мы можем представлять, что электричество в каждой молекуле так смещено, что одна сторона молекулы делается положительно наэлектризованной, а другая отрицательно. Джеймс Клерк Максвелл

А так ли хорошо знакома вам

взаимосвязь вещества и электрического поля

?


На этот раз разговор о взаимодействии двух видов материи, как ясно из эпиграфов, коснется электричества. Из этой необъятной области физики сегодня мы выберем прежде всего вопросы, связанные с поведением в электрических полях непроводящих тел изоляторов, или диэлектриков. Кстати, именно их движение во внешнем неоднородном поле было первым в истории отмеченным людьми электрическим явлением. За тысячи лет наблюдений и экспериментов были изучены свойства множества диэлектриков, открыты такие необычные эффекты, как пироэлектричество электризация кристаллов при нагреве, сегнетоэлектричество самопроизвольная электрическая поляризация, пьезоэлектричество электризация под действием механического напряжения. Каждое из этих явлений со временем нашло свое применение в науке, технике или быту в чувствительнейших приборах для обнаружения дефектов в деталях машин и для прослушивания сердца; в производстве малогабаритных конденсаторов и сенсорных устройств; в микрофонах и телефонах; в получении теплового изображения объектов и изготовлении зажигалок. С диэлектриками связывают развитие акусто- и оптоэлектроники элементной базы будущих компьютеров. В науке даже возник термин 'умные диэлектрики'. Однако важно подчеркнуть, что успешное исследование свойств

разнообразных диэлектриков было бы невозможно без глубоких знаний о структуре вещества. В свою очередь, понимание особенностей электрических процессов, протекающих на микроуровне, дает ключ для получения новых сведений о строении атомов и молекул. Присоединяйтесь, пусть пока и на школьных примерах, к этому увлекательному поиску.

конденсатора расположена пластина из диэлектрика, как изображено на рисунке слева . Нарисуйте силовые линии электрического поля, пренебрегая его искажением у краев пластин.
+

+ + + + + +



Вопросы и задачи 1. Почему маленькие кусочки бумаги притягиваются к заряженной пластмассовой расческе, но не притягиваются ни к одной из параллельных пластин заряженного конденсатора? 2. Отчего заканчиваются неудачей попытки 'отвести' в землю заряд диэлектрика? 3. Обкладки вертикального воздушного конденсатора, заряженного и отключенного от источника, частично погружают в жидкий диэлектрик. Где напряженность электрического поля между обкладками оказывается больше: в воздухе или в диэлектрике? 4. Почему электролитические конденсаторы обладают большой емкостью? 5. В пространство между разноименно заряженными обкладками конденсатора вставляется металлическая пластина. Изменятся ли заряды, наведенные на пластине, если пространство внутри конденсатора заполнить керосином? 6. В пространстве между обкладками плоского заряженного

7. Металлический заряженный шар окружен толстым сферическим слоем диэлектрика. Изобразите картину силовых линий внутри и вне диэлектрика. Почему электрическое поле меняется на границе диэлектрика? 8. Два небольших металлических шарика подключены к удаленному источнику напряжения. Как изменится сила притяжения между шариками, если их погрузить в жидкий диэлектрик, не меняя расстояния между ними? 9. Когда обкладки плоского воздушного конденсатора присоединили к электрической батарее, они стали притягиваться друг к другу. Как изменится сила их притяжения, если ввести в конденсатор пластинку из диэлектрика, как показано на рисунке справа? 10. Почему из двух конденсаторов одинаковой емкости и с одинаковыми диэлектриками бульшие размеры имеет тот, который рассчитан на большее напряжение?