كتب electric polarization
اذا لم تجد ما تبحث عنه يمكنك استخدام كلمات أكثر دقة.
الاستقطاب الكهربائي (معلومة)
الاستقطاب الكهربائي هو انزياح شكل السحابة الإلكترونية المحيطة بالنواة الذرية من الشكل الكروي إل الشكل البيضوي. بذلك تصبح محصلة السحابة الإلكترونية (سالبة) للذرة منزاحة بمسافة قليلة عن وتكون شحنة النواة المركزية الموجبة، وتكوّن قطبين أحدهما موجب الشحنة والآخر سالب الشحنة، ويسمى هذا الاستقطاب الكهربائي.
بناء الذرة المبسط
تتكون المادة من ذرات، وتتكون كل ذرة من سحابة من الإكترونات وهي سالبة الشحنة ومن نواة ذات شحنة كهربية موجبة في مركز السحابة السالبة، وتساوى شحنة النواة الموجبة شحنة السحابة المكونة من الإلكترونات السالبة ويذلك تنتج الذرة المتعادلة الشحنة. وبسبب المسافات الكبيرة بين الذرات وبعضها في المادة العازلة والارتباط الشديد بين الإلكترونات والنواة فإنه يصعب انتقال الإلكترونات من ذرة إلى أخرى عند تأثير مجال كهربائي خارجي عليها، وهذا معناه أن الإلكترونات لا تستطيع السريان من ذرة إلى أخرى تحت تأثير المجال الكهربائي الخارجي. وهذا هو العزل الكهربائي.
وتحت تأثير المجال الكهربائي الخارجي ينزاح فقط شكل سحابة الإلكترونات لكل ذرة كما هو واضح في الشكل فبدلا من أن تكون السحابة كروية تصبح شكلها بيضويا.
والشكل البيضاوي لسحابة الإلكترونات معناه اكتساب الذرة خاصية القطبين، ذلك بسبب انزياح محصلة الشحنة السالبة عن مكان وجود النواة الموجبة الشحنة. أي يمكن تمثيلها بقطبين كهربائيين أحدهما سالب والآخر موجب الشحنة. وتتصف المواد العازلة بأن كل ذرة فيه تتخذ شكل القطبين تحت تأثير مجال كهربائي خارجي، ولا تنتقل الإلكترونات بين الذرات، أي لا تسمح بمرور تيار كهربائي.
وعند إزالة المجال الكهربائي الخارجي تعود كل ذرة إلى حالتها الأصلية الكروية، وهي تحتاج للوصول غلى ذلك إلى زمن معين يسمى زمن الاسترخاء وهو يختلف من مادة إلى مادة، وتعود الذرة إلى شكلها الأصلي الكروي طبقا لعلاقة رياضية أسية معتمدة على الثابت الطبيعي e.
هذا هو التفسير البسيط المعتمد على البناء الذري للمادة. وتعتمد خواص كل مادة من وجهة عزلها للتيار الكهربائي على المؤثرات الخارجية عليها. وكلما تعقدت المؤثرات الخارجية على العازل الكهربائي كلما زادت تفاصيل وصف خواصه ن ومن المسائل الهامة في هذا السبيل:
- هل المجال الكهربائي الخارجي ثابت أم متردد أي متغير مع الزمن ؟
- وإذا كان المجال الكهربائي الخارجي متغير مع الزمن، فبأي معدل؟
- ماهي خولص المادة المختارة ؟
- هل اتجاه المجال الكهربائي الخارجي مهم، أي هل يوجد اختلاف بين تطبيق المجال الكهربائي على العينة من اليمين إلى اليسار، واختلاف في قدرة المادة على العزل عند تطبيق المجال الخارجي عموديا على الاتجاه الأول ؟
- هل المادة نقية ومتساوية التوزيع ؟
- هل توجد داخل المادة حدودا أو شقوقا لا بد من أخذها في الحسبان؟
- هل صفات نظام العازل صفات خطية أم له صفات غير خطية، لا بد من أخذها أيضا في الحسبان.
