मुक्त और बाध्य विद्युत आवेश, चालन और विस्थापन धाराएँ

किसी भी पदार्थ को बनाने वाले कणों में होता है विद्युत शुल्क… इलेक्ट्रॉन का ऋणात्मक आवेश e = 0.16 * 10-18 k होता है, और प्रोटॉन का समान धनात्मक आवेश होता है। एक परमाणु, अणु या कई अणुओं से युक्त शरीर का कुल आवेश धनात्मक, ऋणात्मक या शून्य के बराबर हो सकता है, जो उनके घटक प्राथमिक कणों के कुल धनात्मक और ऋणात्मक आवेश के बीच के अनुपात पर निर्भर करता है।

विद्युत क्षेत्र में गति करने की क्षमता के आधार पर, आवेशों को दो बड़े समूहों में विभाजित किया जा सकता है। पहले समूह के आरोपों को एक विद्युत क्षेत्र में असीमित संचलन की संभावना की विशेषता है, और इसलिए उन्हें कहा जाता है मुफ्त शुल्क… आरोपों के दूसरे समूह में यह संभावना नहीं है, उनका आंदोलन एक परमाणु, अणु, क्रिस्टल या पदार्थ की संरचना की विविधता से सीमित है। ये शुल्क कहलाते हैं अवश्यंभावी.

स्वतंत्र और बाध्य आवेशों का पृथक्करण हमेशा केवल विचाराधीन कणों की भौतिक प्रकृति पर निर्भर नहीं करता है।सजातीय माध्यम में मुक्त होने वाले आवेशों को विभिन्न सामग्रियों से युक्त रचनाओं के निर्माण में जोड़ा जा सकता है।

एक विद्युत क्षेत्र की क्रिया के तहत पदार्थ के मुक्त इलेक्ट्रॉन और आयन एक इलेक्ट्रोड से दूसरे में बनते हैं चालन धारा.

एक विद्युत क्षेत्र की क्रिया के तहत जुड़े विद्युत आवेशों में केवल कुछ निश्चित, अक्सर बहुत सीमित सीमाओं के भीतर मिश्रण करने की क्षमता होती है। आंदोलन की यह प्रक्रिया, तथाकथित ध्रुवीकरण, एक ध्रुवीकरण वेक्टर की विशेषता है और अनिवार्य रूप से आवेशों के बीच भौतिक संबंधों पर निर्भर करता है। ध्रुवीकरण में, आवेश एक विद्युत क्षेत्र की क्रिया के तहत विस्थापित होते हैं और प्रकट होते हैं विक्षेपण धारा.

ढांकता हुआ में समान संख्या में धनात्मक और ऋणात्मक परस्पर आवेश होते हैं, और बाहरी विद्युत क्षेत्र का प्रभाव धनात्मक और ऋणात्मक आवेशों के केंद्रों के पारस्परिक विस्थापन को प्रभावित करता है, और विपरीत आवेशों के जोड़े के विद्युत क्षणों की उपस्थिति में - द्विध्रुवीय क्षण। एकसमान क्षेत्र में, ध्रुवीकरण सदिश प्रति इकाई आयतन के कुल द्विध्रुव आघूर्ण का औसत मान होता है। ढांकता हुआ ध्रुवीकरण विद्युत क्षेत्र की ताकत पर निर्भर करता है।

ऐसे पदार्थ जिनमें केवल चालन धाराएं मायने रखती हैं और विस्थापन धाराएं उपेक्षित की जा सकती हैं, कहलाती हैं ड्राइवरों... ऐसे पदार्थ जिनमें चालन धाराएँ नगण्य होती हैं और उपेक्षित की जा सकती हैं, कहलाती हैं रोधक... जिन सामग्रियों में ध्रुवीकरण का बहुत महत्व है, उन्हें अचालक कहा जाता है (देखें - धातु और डाइलेक्ट्रिक्स - क्या अंतर है?). वे पदार्थ जिनमें चालन धारा और विस्थापन धारा दोनों पर विचार करना आवश्यक होता है, को वर्गीकृत किया जाता है अर्धचालक.

डाइलेक्ट्रिक्स के ध्रुवीकरण की घटना और उद्योग में पूर्वाग्रह की उपस्थिति का उपयोग डाइलेक्ट्रिक्स के उच्च आवृत्ति हीटिंग (उदाहरण के लिए, सुखाने वाली लकड़ी, कार्डबोर्ड, खाद्य उद्योग में हीटिंग) और अर्धचालकों के लिए किया जाता है।

गरम की जाने वाली सामग्री को संधारित्र की प्लेटों के बीच रखा जाता है जिस पर उच्च आवृत्ति वोल्टेज लगाया जाता है। उच्च-आवृत्ति वाले विद्युत क्षेत्र में रखी सामग्री में होने वाली चालन और विस्थापन धाराएँ सामग्री और उसके ताप में उत्पन्न होने वाली ऊष्मा का कारण बनती हैं। इस प्रकार का ताप कहलाता है ढांकता हुआ हीटिंग.

गीली सामग्री को सुखाने की प्रक्रिया, अर्थात। उनसे नमी को हटाना, दो घटनाओं के कारण हो सकता है: सामग्री के अंदर नमी का प्रत्यक्ष वाष्पीकरण और वाष्प के रूप में इसकी रिहाई, और आंतरिक क्षेत्रों से सतह तक तरल चरण में नमी की गति। सामग्री में एक विद्युत क्षेत्र की उपस्थिति नमी के वाष्पीकरण और संचलन को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती है, जिससे सुखाने की प्रक्रिया में उल्लेखनीय वृद्धि संभव हो जाती है।