Провідники в електричному полі
Різні тіла, як усім відомо, діляться на непроводнікі (діелектрики) і провідники по їх електричними властивостями. 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 електричне поле, під впливом сил цього поля будуть пересуватися у напрямку, який буде протилежно напруження 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 електризується. Заряди, які з`являються на поверхні провідника, створюють всередині нього додаткове електричне поле. Його силові лінії мають протилежний зміст по відношенню до силових ліній основний 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 тел від впливу зовнішнього електричного поля. З цією метою досить оточити тіло тонким провідним шаром, наприклад, помістити його в ящик з металу. Усередині цього ящика поля не буде.
Відео: 1.5. Провідники і діелектрики в електричному полі
Щоб довести факт того, що в зарядженому провіднику немає електричного поля, в 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 вельми значний заряд. Таке явище називають електризацією за допомогою впливу або електростатичного 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.
Відео: Провідники і діелектрики в електростатичному полі
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 знака буде нейтралізований частиною індукуючого заряду, яка дорівнює йому за величиною. На легкому ж провіднику залишиться такого ж знака заряду, який і на тілі.
Через те, що легкий провідник тепер має такий же заряд, як і тіло, то він відштовхне 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 електричне поле відбувається явище поляризації.
