मुक्त आणि बंधनकारक विद्युत शुल्क, वहन आणि विस्थापन प्रवाह

कोणताही पदार्थ बनवणारे कण असतात विद्युत शुल्क… इलेक्ट्रॉनला ऋण शुल्क e = 0.16 * 10-18 k आहे, आणि प्रोटॉनला समान सकारात्मक चार्ज आहे. अणू, रेणू किंवा अनेक रेणू असलेल्या शरीराचा एकूण चार्ज त्यांच्या घटक प्राथमिक कणांच्या एकूण सकारात्मक आणि नकारात्मक चार्जमधील गुणोत्तरावर अवलंबून, सकारात्मक, ऋण किंवा शून्याच्या समान असू शकतो.

विद्युत क्षेत्रामध्ये हालचाल करण्याच्या क्षमतेवर अवलंबून, शुल्क दोन मोठ्या गटांमध्ये विभागले जाऊ शकते. पहिल्या गटाचे शुल्क विद्युत क्षेत्रामध्ये अमर्यादित हालचालींच्या शक्यतेद्वारे दर्शविले जाते आणि म्हणूनच त्यांना म्हणतात. मोफत फी… दुसऱ्या गटाला ही शक्यता नसते, त्यांची हालचाल अणू, रेणू, स्फटिक यांच्या संरचनेमुळे किंवा पदार्थाच्या संरचनेच्या विषमतेमुळे मर्यादित असते. हे शुल्क म्हणतात बद्ध.

मुक्त आणि बंधनकारक शुल्क वेगळे करणे नेहमीच विचाराधीन कणांच्या भौतिक स्वरूपावर अवलंबून नसते.एकसंध माध्यमात मुक्त असलेले शुल्क वेगवेगळ्या सामग्रीच्या रचनांच्या निर्मितीमध्ये जोडले जाऊ शकते.

विद्युत क्षेत्राच्या क्रियेखाली पदार्थाचे मुक्त इलेक्ट्रॉन आणि आयन एका इलेक्ट्रोडमधून दुसऱ्या इलेक्ट्रोडमध्ये जातात, तयार होतात. वहन प्रवाह.

इलेक्ट्रिक फील्डच्या कृती अंतर्गत कनेक्ट केलेल्या इलेक्ट्रिक चार्जेसमध्ये फक्त काही विशिष्ट, अनेकदा अत्यंत मर्यादित मर्यादेत मिसळण्याची क्षमता असते. चळवळीची ही प्रक्रिया, तथाकथित ध्रुवीकरण, ध्रुवीकरण सदिश द्वारे दर्शविले जाते आणि मूलत: शुल्कांमधील भौतिक कनेक्शनवर अवलंबून असते. ध्रुवीकरणामध्ये, विद्युत क्षेत्राच्या कृती अंतर्गत शुल्क विस्थापित केले जातात आणि दिसतात विक्षेपण प्रवाह.

डायलेक्ट्रिकमध्ये समान संख्येने सकारात्मक आणि नकारात्मक परस्पर जोडलेले शुल्क असतात आणि बाह्य विद्युत क्षेत्राचा परिणाम सकारात्मक आणि नकारात्मक शुल्कांच्या केंद्रांच्या परस्पर विस्थापनावर आणि विरुद्ध शुल्काच्या जोड्यांचे विद्युत क्षण - द्विध्रुवीय क्षणांवर परिणाम करतो. एकसमान फील्डमध्ये, ध्रुवीकरण वेक्टर हे प्रति युनिट व्हॉल्यूम एकूण द्विध्रुवीय क्षणाचे सरासरी मूल्य आहे. डायलेक्ट्रिकचे ध्रुवीकरण विद्युत क्षेत्राच्या ताकदीवर अवलंबून असते.

ज्या सामग्रीमध्ये केवळ वहन प्रवाह महत्त्वाचा असतो आणि विस्थापन प्रवाह दुर्लक्षित केले जाऊ शकतात त्यांना म्हणतात चालक… ज्या सामग्रीमध्ये वहन प्रवाह नगण्य असतात आणि त्याकडे दुर्लक्ष केले जाऊ शकते त्यांना म्हणतात इन्सुलेटर… ज्या सामग्रीमध्ये ध्रुवीकरणाला खूप महत्त्व असते त्यांना डायलेक्ट्रिक्स म्हणतात (पहा — धातू आणि डायलेक्ट्रिक्स - काय फरक आहे?). ज्या सामग्रीमध्ये वाहक प्रवाह आणि विस्थापन प्रवाह दोन्ही विचारात घेणे आवश्यक आहे ते असे वर्गीकृत केले जातात सेमीकंडक्टर.

डायलेक्ट्रिक्सचे ध्रुवीकरण आणि उद्योगात बायस करंट दिसण्याची घटना डायलेक्ट्रिक्स (उदाहरणार्थ, लाकूड, पुठ्ठा, अन्न उद्योगात गरम करणे) आणि सेमीकंडक्टर्सच्या उच्च-वारंवारता गरम करण्यासाठी वापरली जाते.

गरम करायची सामग्री कॅपेसिटरच्या प्लेट्समध्ये ठेवली जाते ज्यावर उच्च वारंवारता व्होल्टेज लागू केले जाते. उच्च-फ्रिक्वेंसी इलेक्ट्रिक फील्डमध्ये ठेवलेल्या सामग्रीमध्ये उद्भवणारे वहन आणि विस्थापन प्रवाह यामुळे सामग्रीमध्ये उष्णता निर्माण होते आणि ती गरम होते. या प्रकारच्या हीटिंगला म्हणतात डायलेक्ट्रिक हीटिंग.

ओले साहित्य कोरडे करण्याची प्रक्रिया, म्हणजे. त्यांच्यापासून ओलावा काढून टाकणे, दोन घटनांमुळे उद्भवू शकते: सामग्रीच्या आतील ओलावाचे थेट बाष्पीभवन आणि बाष्पाच्या स्वरूपात सोडणे आणि द्रव अवस्थेत आर्द्रतेची हालचाल अंतर्गत भागांपासून पृष्ठभागावर. सामग्रीमध्ये इलेक्ट्रिक फील्डची उपस्थिती बाष्पीभवन आणि आर्द्रतेच्या हालचालीवर लक्षणीय परिणाम करते, ज्यामुळे कोरडेपणाची प्रक्रिया लक्षणीयरीत्या वाढवणे शक्य होते.