შეკითხვა:

გამარჯობა. სხვადასხვა სიდიდეების საზომ მაღალი სიზუსტის ხელსაყოებს ელექტრული ველის არასასურველი გავლენისაგან ასე იცავენ:ხელსაწყოს ლითონის ყუთში ათავსებენ. რატომ იცავს ლითონის ყუთი ელექტრული ველისგან?
და მეორე: ახსენით რატომ ათავსებენ საათის მექანიზმს ლითონის ბუდში?
დიდი მადლობა წინასწარ. <3

პასუხი:

ელექტრული თვისებების მიხედვით ნივთიერებები მრავალგვარია. ნივთიერებათა ყველაზე უფრო ფართო კლასებს ქმნიან გამტარები და დიელექტრიკები.

გამტარების ძირითადი განმასხვავებელი თავისებურებაა  თავისუფალი მუხტების (ელექტრონების) არსებობა, რომლებიც სითბურ მოძრაობაში მონაწილეობენ და თავისუფლად შეუძლიათ გადაადგილება გამტარის მთელ მოცულობაში. ტიპური გამტარები - მეტალებია.

გარე ველის არარსებობის შემთხვევაში გამტარის მოცულობის ნებისმიერ ელემენტში უარყოფითი მუხტები ანეიტრალებენ იონური მესერის დადებით მუხტებს. ელექტულ ველში შეტანილ გამტარში ხდება თავისუფალი მუხტების გადანაწილება, რის შედაგადაც გამტარის ზადაპირზე წარმოიქმნება (თავს იყრის) არაკომპენსირებული დადებითი და უარყოფით მუხტები (ნახ. 1). ამ პროცესს ელექტროსტატიკური ინდუქცია ეწოდება, ხოლო გამტარის ზედაპირზე თავმოყრილ მუხტებს - ინდუქციური მუხტები.

 ინდუქციური მუხტები ქმნიან საკუთარ ველს\(\vec{E}{}'\), რომელსაც გამტარის მთელ მოცულობაში ანეიტრალებს \(\vec{E}_{0}\) გარე ველი: \(\vec{E}=\vec{E}_{0}+\vec{E}{}'\) (გამტარის შიგნით).

გამტარის შიგნით სრული ელექტროსტატიკური ველი ნულის ტოლია, პოტენციალები კი ყველა წერტილში ერთნაირია და გამტარის ზედაპირის პოტენციალის ტოლია.

 

ნახ. 1.

ელექტროსტატიკური ველი

 

ელექტრულ ველში მოთავსებული გამტარის ყველა შიგა არე ელექტრონეიტრალური რჩება. გამტარის შიგნით გამოყოფილი რაღაც მოცულობა რომ მოვაცილოთ და სიცარიელე, ცარიელი სიღრუე რომ წარმოვქმნათ, მაშინ სიღრუის შიგნით ელექტრული ველი ნულის ტოლი იქნება. ამაზეა დაფუძნებული ელექტროსტატიკური დაცვა - ელექტრული ველისადმი მგრძნობიარე ხელსაწყოებს, ველის გავლენის თავიდან ასცილებლად მეტალის ყუთებში ათავსებენ (ნახ. 2).

 

ნახ. 2.

ელექტროსტატიკური დაცვა. მეტალის სიღრუეში ველი ნულის ტოლია