Чому виникає електростатичне напругу

Прочитайте в підручнику з фізики, що собою представляють діелектрики. Як відомо, діелектричні речовини не проводять електричний струм, проте саме з цими речовинами пов`язано явище освіти електростатичного напруги.

Для того щоб зрозуміти суть явища електростатичної напруги, згадайте ситуації, в яких ви спостерігали дане явище. Стандартним прикладом даного ефекту є випадок, коли людина знімає з себе, скажімо, вовняний светр, і по його тілу пробігають електричні розряди. Іскри цих розрядів особливо добре помітні в темний час доби.

Намалюйте на аркуші паперу дві середовища, розділені деякою лінією, яка є межею поділу даних середовищ, на зразок того, як зображують дві середовища при вивченні заломлення світла. Щосереди буде являти собою деякий діелектрик.

Зобразіть всередині кожної середи схематично атоми діелектрика. Для того щоб це зробити, згадайте, в чому особливість внутрішньої будови діелектриків. На відміну від металів, діелектрики не мають вільних зарядів, здатних вільно переміщатися в просторі речовини. Електрони, розташовані на останніх енергетичних рівнях атома діелектрика, жорстко пов`язані з ядром і не здатні брати участь в провідності. Однак варто зауважити, що електрони останнього рівня пов`язані з ядром набагато слабкіше, ніж інші. Розмістіть на своєму малюнку орбіту електронів останнього рівня атомів впритул до кордону розділу.

Уявіть тепер, що два середовища, намальовані вами, переміщаються відносно один одного. У цій ситуації, в першу чергу, в зіткнення один з одним приходять електрони останніх рівнів в кожному середовищі. Так як дані електрони пов`язані менш жорстко з ядром, ніж інші, то деякі з них переходять з одного середовища в іншу. Це призводить до того, що в одному середовищі накопичується електронегативний потенціал, а в іншій - електропозитивний.

Зверніть увагу, що «перекидання» електронів з одного середовища в іншу відбувається в одному напрямку. Це обумовлено тим, що діелектрики двох середовищ мають різну будову зовнішніх оболонок атома. Для того щоб можна було спостерігати є електростатичного напруги, необхідно, щоб атоми одного з діелектриків мали набагато більшу кількість електронів на зовнішній орбіті, ніж атоми іншого діелектрика. Тоді перехід електронів матиме односпрямований характер.