Поділ тіл на провідники та діелектрики
Ми говорили, що скло не проводить електрики. Однак це твердження не можна розуміти беззастережно. Ретельне спостереження показує, що через скло, так само як і через всякий інший діелектрик, можуть проходити електричні заряди. Однак при одних і тих же умовах через тіла, іменовані діелектриками, проходить за той же термін незрівнянно менший електричний заряд, ніж через провідники тих же розмірів і форми. Коли ми говоримо, що яка-небудь речовина є діелектриком, то це означає тільки, що за даних його застосуваннях ми можемо знехтувати проходять через нього зарядами.
Так, наприклад, через бурштинову пробку електроскопа, незважаючи на те, що бурштин є найкращим з відомих діелектриків, все ж проходить деяка кількість електрики. Однак заряд, що пройшов через пробку за час експерименту, завжди буває мізерно малий у порівнянні з повним зарядом електроскопа, і тому бурштин є підходящим діелектриком для електроскопа. Зовсім не те спостерігалося б у Електроскоп з ізоляцією з порцеляни. У цьому випадку заряди, витікають через порцелянову пробку за час досвіду, було б порівняти з зарядом електроскопа, і ми побачили б, що листки електроскопа помітно опадають. Фарфор є недостатнім діелектриком для цих цілей. Однак той же фарфор виявляється прекрасним матеріалом для технічних ізоляторів, так як заряд, що проходить через такий ізолятор за деякий проміжок часу, мізерно малий у порівнянні з величезними зарядами, що протікають через дроти за той же час. Ми бачимо, що поділ на провідники та діелектрики умовно. І може навіть виявитися, що одне і те ж речовина в одних випадках повинно розглядатися як діелектрик, а в інших випадках – як провідник.
До порівняно недавнього часу в електротехніці застосовувалися майже винятково або метали, за якими заряд поширюється надзвичайно легко, або діелектрики з дуже високими ізолюючими властивостями – такі, як фарфор, скло, ебоніт, бурштин і т. П. З металів виготовляються дроту, з діелектриків – опори, що запобігають витік заряду з проводів. Переважна більшість речовин природи не належить, однак, ні до тієї, ні до іншої групи; ці речовини є так званими напівпровідниками, т. е. за своїми властивостями займають проміжне положення між дуже хорошими провідниками і дуже хорошими діелектриками. Вони мало придатні тому і для виготовлення проводів і для ізолюючих опор. Однак в останні десятиліття виявлений і вивчений ряд абсолютно особливих властивостей напівпровідників, що відкрило можливість надзвичайно важливих і перспективних застосувань їх у різних галузях науки і техніки. Детальніше про ці властивості напівпровідників буде сказано в гол. IX.
Ізолюючі властивості речовини залежать також від його стану і можуть сильно змінюватися. На рис. 6 зображений досвід, який показує, що скло абсолютно втрачає ізолюючі властивості при високій температурі. Разрежем один з проводів, що йдуть до електричної лампочки, і, счистив ізоляцію, прикрутимо утворилися кінці до скляній паличці. При включенні струму лампочка не світиться, так як при кімнатній температурі скло є досить хорошим діелектриком. Якщо, проте, сильно нагріти скляну паличку за допомогою пальника, лампочка починає світитися; отже, через нагріту скляну паличку струм проходить. При цьому можна спостерігати ще одне явище. Електричний струм, проходячи через скляну паличку, сам нагріває її, притому тим значніше, чим сильніше струм. Тому якщо взяти лампочку досить потужну, т. Е. Таку, що через неї може проходити сильний електричний струм, то цей струм буде сильно розігрівати паличку. Пальник можна буде прибрати, а скло залишиться гарячим і добре проводять; нагрівання скла весь час збільшується, і врешті-решт скло розплавиться.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)