Провідники в електричному полі
Різні тіла, як усім відомо, діляться на непроводнікі (діелектрики) і провідники по їх електричним властивостям. Однією з особливостей, яку мають провідники в електричному полі, є те, що коли заряди знаходяться в рівновазі на їх поверхні, всередині них буде відсутній електричне поле. Чим це пояснити?
Вся справа в тому, що провідники мають особливі електричні заряди. Так, метали, наприклад, є носіями таких зарядів, як електрони, які втратили зв`язок з атомами. Їх називають вільними електронами.
Такі електрони в провіднику з металу, вміщеному в електрополе, під впливом сил цього поля будуть пересуватися в напрямку, який буде протилежно напруженості електрополя.
Візьмемо провідник в електричному полі ABCD, який поміщений в однорідне поле, з напруженістю, спрямованої зліва направо.
На поверхні AC провідника виникає зайвий негативний заряд, а зайвий позитивний - на інший DB. На даному прикладі ми бачимо, що провідники в електричному полі електризуються. Заряди, які з`являються на поверхні провідника, створюють всередині нього додаткове електричне поле. Його силові лінії мають протилежний напрямок по відношенню до силових ліній основного поля. В результаті напруженість основного поля в провіднику зменшиться, тобто послабиться сила, яка діє на вільні електрони, а також викликає їх рух. Заряди, які мають провідники в електричному полі, припинять рух, коли напруженість результуючого поля всередині них стане рівною нулю.
Отже, при рівновазі зарядів на провіднику поле всередині нього відсутня. Його відсутність може використовуватися для запобігання тіл від впливу зовнішнього електричного поля. З цією метою досить оточити тіло тонким проводять шаром, наприклад, помістити його в ящик з металу. Усередині цього ящика поля не буде.
Щоб довести факт того, що в зарядженому провіднику немає електричного поля, у своєму досвіді, Фарадей спорудив велику дротяну клітку, яку встановив на ізолятори і заряджати. Перебуваючи всередині цієї клітини зі надчутливий електроскопом, Фарадей довів, що всередині неї не діють ніякі електричні сили, хоча на зовнішній поверхні зосередився досить значний заряд. Таке явище називають електризацією допомогою впливу або електростатичної індукції. Його причина - вплив зовнішнього електричного поля на незайняті електрони в провіднику. А заряди, які мають провідники в електричному полі, називають индуктироваться зарядами.
Явищем електризації через вплив пояснюють тяжіння між наелектризованими і ненаелектрізованнимі тілами, а також передачу електричного заряду при зіткненні таких тел.
Коли наелектризоване тіло наближають до легкого провіднику, то на ньому з`являються индуктироваться заряди обох знаків. Так, заряди протилежних знаків будуть притягатися до тіла, а однойменні заряди будуть відштовхуватися. Завдяки тому, що однойменні заряди знаходяться на стороні легкого провідника, більш віддаленій від тіла, то рівнодіюча цих обох сил є сила тяжіння. Під впливом цієї сили легкий провідник притягнеться до тіла. Під час зіткнення їх индуктироваться заряд протилежного знаку буде нейтралізований частиною індукуючого заряду, яка дорівнює йому за величиною. На легкому ж провіднику залишиться такого ж знака заряд, який і на тілі.
Через те, що легкий провідник тепер має такий же заряд, як і тіло, то він оттолкнется від нього-це ми і спостерігаємо на досвіді.
Провідники і діелектрики в електричному полі мають різні властивості. Так, діелектрики практично не мають вільних зарядів. При приміщенні їх в електрополе відбувається явище поляризації.
Робота електричного поля по переміщенню заряду На будь заряд, який знаходиться в електричному полі, впливає сила. У зв'язку з цим при пересуванні заряду в полі відбувається певна робота електричного поля. Як же зробити розрахунок цієї роботи?Робота електричного поля полягає в перенесенні…
Діелектрична проникність Рівень поляризуемости речовини характеризується особливою величиною, яку називають діелектрична проникність. Розглянемо, що це за величина.Припустимо, що напруженість однорідного поля між двох заряджених пластин в порожнечі дорівнює Е ?. Тепер…
Потенціал електричного поля, зв'язок між напруженістю і потенціалом Розглянемо зв'язок напруженості і потенціалу в електричному полі. Припустимо, у нас є якесь позитивно заряджене тіло. Це тіло оточене електричним полем. Перенесемо в це поле позитивний заряд, при перенесенні якого буде відбуватися робота. Величина…
Електростатичне поле і одиничний заряд У суспільстві існує стереотип, згідно з яким матерією може вважатися лише те, що не тільки реально існує, а й зримо. Це переконання вірно лише частково. Один з яскравих прикладів незримою матерії - електростатичне поле. Магнітні та електричні поля -…
Що таке вихровий електричне поле? Одне з питань, який часто можна знайти на просторах глобальної Мережі - це чим відрізняється вихрове електричне поле від електростатичного. Насправді відмінності кардинальні. У електростатики розглядається взаємодія двох (або більше) зарядів і, що…
Що таке електростатична індукція Повертаючись до школиПерш ніж відповісти на питання, що таке електростатична індукція, необхідно визначитися, що саме розуміється під терміном «провідник». Хоча ще на шкільних уроках фізики цьому присвячені цілі теми, людина, безпосередньо не…
Електричний заряд Всі тіла складаються з неподільних найдрібніших частинок, які називаються елементарними. Вони мають масу і здатні притягатися один до одного. За законом всесвітнього тяжіння, при збільшенні відстані між частинками сила тяжіння відносно повільно…
Напруженість поля: сутність та основні характеристики Електричне поле, згідно елементарним фізичним уявленням, є не що інше, як особливий вид матеріального середовища, що виникає навколо заряджених тіл і що впливає на організацію взаємодії між такими тілами з певною кінцевою швидкістю і в строго…
Що таке ЕРС джерела струму? Якщо замкнути між собою полюса зарядженого конденсатора, то під впливом електростатичного поля, накопиченого між його обкладками, у зовнішній ланцюга конденсатора в напрямку від позитивного полюса до негативного починається рух носіїв заряду -…