自由電荷と束縛電荷、伝導電流と変位電流

あらゆる物質を構成する粒子には、 電荷… 電子は負の電荷 e = 0.16 * 10-18 k を持ち、陽子も同じ正の電荷を持ちます。原子、分子、または多くの分子からなる体の総電荷は、構成要素である素粒子の総正電荷と負電荷の比率に応じて、正、負、またはゼロに等しくなります。

電場中を移動する能力に応じて、電荷は 2 つの大きなグループに分類できます。最初のグループの電荷は、電場内で無制限に移動できるという特徴があるため、次のように呼ばれます。 無料… 電荷の 2 番目のグループにはこの可能性はなく、その動きは原子、分子、結晶の構造、または物質の構造の不均一性によって制限されます。これらの料金はと呼ばれます バウンド.

自由電荷と束縛電荷の分離は、常に検討対象の粒子の物理的性質のみに依存するとは限りません。均質な媒体中で自由な電荷は、異なる材料からなる組成物の形成において結合することができます。

電場の作用下で物質の自由電子とイオンが一方の電極からもう一方の電極に移動し、 伝導電流.

電場の作用下で結合した電荷は、特定の、多くの場合非常に限られた制限内でのみ混合する能力を持ちます。この動きのプロセス、いわゆる 分極化、分極ベクトルによって特徴付けられ、本質的に電荷間の物理的な接続に依存します。分極では、電場の作用下で電荷が移動し、現れます。 偏向電流.

誘電体には同数の相互接続された正と負の電荷が含まれており、外部電場の影響は、正と負の電荷の中心の相互変位、および反対の電荷のペアの電気モーメント、つまり双極子モーメントの出現に影響を与えます。均一磁場では、分極ベクトルは単位体積あたりの総双極子モーメントの平均値です。誘電体の分極は電場の強さに依存します。

伝導電流のみが問題となり、変位電流が無視できる材料は、と呼ばれます。 運転手… 伝導電流が無視できるほど小さく、無視できる材料は次のように呼ばれます。 絶縁体… 分極が非常に重要である材料は誘電体と呼ばれます（—を参照） 金属と誘電体 - 違いは何ですか?）。伝導電流と変位電流の両方を考慮する必要がある材料は、次のように分類されます。 半導体.

産業における誘電体の分極とバイアス電流の発生の現象は、誘電体の高周波加熱 (木材、ボール紙の乾燥、食品産業での加熱など) や半導体に使用されます。

加熱される材料は、高周波電圧が印加されるコンデンサのプレートの間に配置されます。高周波電場に置かれた材料内で発生する伝導電流と変位電流により、材料内で熱が発生し、加熱されます。このタイプの加熱はと呼ばれます 誘電加熱.

濡れた材料を乾燥させるプロセス。材料からの水分の除去は、2 つの現象によって発生します。1 つは材料内部の水分の直接蒸発と蒸気の形での放出、もう 1 つは内部領域から表面への液相中の水分の移動です。材料内の電場の存在は水分の蒸発と移動に大きな影響を与え、乾燥プロセスを大幅に強化することができます。