מטענים חשמליים חופשיים וקשורים, זרמי הולכה ותזוזה

לחלקיקים המרכיבים כל חומר יש מטענים חשמליים... לאלקרון יש מטען שלילי e = 0.16 * 10-18 k, ולפרוטון יש אותו מטען חיובי. המטען הכולל של אטום, מולקולה או גוף המורכב ממולקולות רבות יכול להיות חיובי, שלילי או שווה לאפס, בהתאם ליחס בין סך המטען החיובי והשלילי של חלקיקי היסוד המרכיבים אותם.

בהתאם ליכולת התנועה בשדה חשמלי, ניתן לחלק מטענים לשתי קבוצות גדולות. המטענים של הקבוצה הראשונה מאופיינים באפשרות של תנועה בלתי מוגבלת בשדה חשמלי, ולכן הם נקראים עמלות חינם... לקבוצת המטענים השנייה אין אפשרות זו, תנועתם מוגבלת על ידי מבנה של אטום, מולקולה, גביש או על ידי ההטרוגניות של מבנה החומר. חיובים אלה נקראים כָּרוּך.

ההפרדה בין מטענים חופשיים וקשורים לא תמיד תלויה רק ​​בטבע הפיזי של החלקיקים הנחשבים.ניתן לחבר מטענים חופשיים במדיום הומוגני ביצירת קומפוזיציות המורכבות מחומרים שונים.

אלקטרונים חופשיים ויונים של החומר תחת פעולת שדה חשמלי נעים מאלקטרודה אחת לאחרת, נוצרים זרם הולכה.

למטענים חשמליים מחוברים תחת פעולת שדה חשמלי יש את היכולת להתערבב רק בגבולות מסוימים, לעתים מוגבלים מאוד. תהליך זה של תנועה, מה שנקרא קיטוב, מאופיין בוקטור קיטוב ותלוי בעיקרו בקשרים הפיזיים בין המטענים. בקיטוב, מטענים נעקרים תחת פעולת שדה חשמלי ומופיעים זרם סטייה.

הדיאלקטרי מכיל מספר שווה של מטענים מחוברים חיוביים ושליליים, וההשפעה של שדה חשמלי חיצוני משפיעה על התזוזה ההדדית של מרכזי המטענים החיוביים והשליליים, ובהופעת רגעים חשמליים של זוגות של מטענים מנוגדים - רגעי דיפול. בשדה אחיד, וקטור הקיטוב הוא הערך הממוצע של מומנט הדיפול הכולל ליחידת נפח. הקיטוב של הדיאלקטרי תלוי בחוזק השדה החשמלי.

חומרים שבהם רק זרמי הולכה חשובים וניתן להזניח זרמי תזוזה נקראים נהגים... חומרים שבהם זרמי הולכה זניחים וניתן להזניח נקראים מבודדים… חומרים שבהם יש חשיבות רבה לקיטוב נקראים דיאלקטריים (ראה - מתכות ודיאלקטריות - מה ההבדל?). חומרים אלה שבהם יש צורך לשקול גם זרמי הולכה וגם זרמי עקירה מסווגים כ מוליכים למחצה.

תופעת הקיטוב של דיאלקטריים והופעת זרם הטיה בתעשייה משמשת לחימום בתדר גבוה של דיאלקטריים (לדוגמה, ייבוש עץ, קרטון, חימום בתעשיית המזון) ומוליכים למחצה.

החומר לחימום מונח בין הלוחות של הקבל שעליהם מופעל מתח בתדר גבוה. זרמי הולכה ותזוזה המתרחשים בחומר המונח בשדה חשמלי בתדר גבוה גורמים להיווצרות חום בחומר ולחימום שלו. סוג זה של חימום נקרא חימום דיאלקטרי.

תהליך ייבוש חומרים רטובים, כלומר. הסרת רטיבות מהם, יכולה להתרחש עקב שתי תופעות: אידוי ישיר של רטיבות בתוך החומר ושחרורה בצורת אדים, ותנועת הלחות בשלב הנוזלי מהאזורים הפנימיים אל פני השטח. נוכחות שדה חשמלי בחומר משפיעה באופן משמעותי על אידוי ותנועת הלחות, מה שמאפשר לשפר משמעותית את תהליך הייבוש.