Caj elektrik bebas dan terikat, pengaliran dan arus sesaran

Zarah-zarah yang membentuk sebarang bahan mempunyai cas elektrik… Elektron mempunyai cas negatif e = 0.16 * 10-18 k, dan proton mempunyai cas positif yang sama. Jumlah cas bagi atom, molekul atau jasad yang terdiri daripada banyak molekul boleh menjadi positif, negatif atau sama dengan sifar, bergantung pada nisbah antara jumlah cas positif dan negatif zarah asas konstituennya.

Bergantung pada keupayaan untuk bergerak dalam medan elektrik, caj boleh dibahagikan kepada dua kumpulan besar. Caj kumpulan pertama dicirikan oleh kemungkinan pergerakan tanpa had dalam medan elektrik, dan oleh itu ia dipanggil yuran percuma… Kumpulan cas kedua tidak mempunyai kemungkinan ini, pergerakannya dihadkan oleh struktur atom, molekul, kristal atau oleh kepelbagaian struktur jirim. Caj ini dipanggil terikat.

Pemisahan cas bebas dan terikat tidak selalu bergantung hanya pada sifat fizikal zarah yang sedang dipertimbangkan.Caj yang bebas dalam medium homogen boleh disambungkan dalam pembentukan gubahan yang terdiri daripada bahan yang berbeza.

Elektron dan ion bebas bahan di bawah tindakan medan elektrik bergerak dari satu elektrod ke elektrod yang lain, membentuk arus pengaliran.

Caj elektrik yang disambungkan di bawah tindakan medan elektrik mempunyai keupayaan untuk bercampur hanya dalam had tertentu, selalunya sangat terhad. Proses pergerakan ini, yang dipanggil polarisasi, dicirikan oleh vektor polarisasi dan pada asasnya bergantung pada sambungan fizikal antara cas. Dalam polarisasi, cas disesarkan di bawah tindakan medan elektrik dan muncul arus pesongan.

Dielektrik mengandungi bilangan cas saling positif dan negatif yang sama, dan kesan medan elektrik luaran mempengaruhi anjakan bersama pusat cas positif dan negatif, dan dalam penampilan momen elektrik pasangan cas bertentangan - momen dipol. Dalam medan seragam, vektor polarisasi ialah nilai purata jumlah momen dipol per unit isipadu. Polarisasi dielektrik bergantung kepada kekuatan medan elektrik.

Bahan di mana hanya arus pengaliran penting dan arus anjakan boleh diabaikan dipanggil pemandu… Bahan di mana arus pengaliran boleh diabaikan dan boleh diabaikan dipanggil penebat… Bahan di mana polarisasi sangat penting dipanggil dielektrik (lihat — Logam dan Dielektrik - Apakah Perbezaannya?). Bahan-bahan di mana ia perlu untuk mempertimbangkan kedua-dua arus pengaliran dan arus anjakan dikelaskan sebagai semikonduktor.

Fenomena polarisasi dielektrik dan penampilan arus pincang dalam industri digunakan untuk pemanasan frekuensi tinggi dielektrik (contohnya, pengeringan kayu, kadbod, pemanasan dalam industri makanan) dan semikonduktor.

Bahan yang hendak dipanaskan diletakkan di antara plat kapasitor yang mana voltan frekuensi tinggi digunakan. Arus pengaliran dan sesaran yang berlaku dalam bahan yang diletakkan dalam medan elektrik frekuensi tinggi menyebabkan haba terhasil dalam bahan dan pemanasannya. Pemanasan jenis ini dipanggil pemanasan dielektrik.

Proses pengeringan bahan basah, i.e. penyingkiran kelembapan daripada mereka, boleh berlaku disebabkan oleh dua fenomena: penyejatan langsung kelembapan di dalam bahan dan pelepasannya dalam bentuk wap, dan pergerakan lembapan dalam fasa cecair dari kawasan dalaman ke permukaan. Kehadiran medan elektrik dalam bahan dengan ketara mempengaruhi penyejatan dan pergerakan kelembapan, yang memungkinkan untuk meningkatkan proses pengeringan dengan ketara.