Застывшие заряды (продолжение)

Подобным устройством по своей идее является конденсатор. При заряде конденсатора на одной из обкладок сосредотачивается больше электрических зарядов, чем на другой.   Разделяющий обкладки изолятор не допускает   выравнивания зарядов. Но удержать заряд на обкладках конденсатора очень трудно. Во-первых, электрические заряды стремятся   «просочиться» сквозь изолятор-диэлектрик.   Во-вторых, они   пользуются   всяким   удобным случаем перераспределиться через окружающий воздух. Присутствие в воздухе влаги ухудшает его изоляционные свойства. Многие причины приводят к ионизации воздуха, т. е. делают его  проводником. В результате даже лучшие конденсаторы не  удерживают заряда дольше нескольких суток, причем разность потенциалов обкладок непрерывно изменяется, снижаясь постепенно до нуля.

Уже одно это обстоятельство делает невозможным использование конденсаторов в качестве источников постоянного электрического поля. К этому присоединяется такая серьезная причина, как стремление конденсатора разрядиться. Этот разряд произойдет при первом же случайном касании обкладок конденсатора каким-либо проводником, например рукой. Нельзя пользоваться деталью, даже легкое прикосновение к которой приводит ее в негодность. Для того чтобы какое-нибудь электрическое устройство могло быть  использовано   в качестве возбудителя постоянного электрического поля, надо, чтобы оно не требовало расходования энергии на поддержание разности потенциалов на его выводах и сохраняло эту разность потенциалов даже в случае короткого замыкания.

Не бессмысленно ли это требование? Возможно ли создание подобных «неразряжающихся, конденсаторов». Современная техника дает на этот вопрос положительный ответ. Такие устройства уже созданы. Они получили название электретов.

Давно известно, что электропроводность материалов зависит от температуры. Например, охлаждение сопровождается уменьшением сопротивления проводников и увеличением сопротивления полупроводников (см. стр. 256). Величина проводимости и ее характер меняются при переходе из жидкого состояния в твердое, и наоборот. Еще 200 лет назад (в 1756 г.) Эпинус при исследовании пироэлектрических явлений обнаружил, что кристаллы турмалина при охлаждении обладают способностью «задерживать» электрические заряды. Длительное изучение подобных явлений многими учеными, в том числе Фарадеем, позволило установить, что «задерживание» зарядов происходит лучше всего, если напряжение подводится к двум обкладкам, разделенным расплавленными воско- и смолообразными веществами, и поддерживается неизменным во время их затвердевания. Если после этого отсоединить источник напряжения и отнять обкладки, то оказывается, что заряд на поверхности вещества не исчезает даже в случае короткого замыкания.

Физическая сторона этого явления пока еще не ясна. Внешне оно выглядит так, как будто электрические заряды, переместившиеся в расплавленном воскообразном материале под влиянием приложенного потенциала, в результате затвердевания этого материала утратили подвижность и «застыли».

Вернуться к первой части или читать третью

Оставить комментарий