Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

Проводник в электрическом поле. Проводник в вакууме

Из теоремы Гаусса следует, что заряд распределяется только по поверхности проводника с некоторой поверхностной плотностью , причем . А так как внутри проводника , то в любой точке однородного проводника его потенциал одинаков: , т.е. поверхность проводника является эквипотенциальной.

Замечание: на границе двух разных проводников может возникать скачок  потенциала. Но линии  нормальны к эквипотенциальным поверхностям, поэтому силовые линии электростатического поля всегда перпендикулярны к поверхности заряженного проводника (как бы ни был распределен на нем заряд ).

Если форма проводника несимметрична, то заряд распределится по поверхности проводника неравномерно: . Действительно, на большом удалении поле заряженного проводника (системы зарядов) совпадает с полем точечного заряда, имеющего сферические эквипотенциальные поверхности. Вблизи же проводника эквипотенциальные поверхности совпадут с его поверхностью, т.е. вблизи выступов эквипотенциальные поверхности сгущаются, и  увеличивается. Но , поэтому плотность зарядов  на поверхности проводника будет максимальна на выступах и минимальна на впадинах.

При внесении проводника во внешнее электрическое поле свободные заряды в нем начнут перераспределяться и движутся до тех пор, пока созданное ими поле не скомпенсирует внешнее поле внутри проводника. Такое явление называется электрической индукцией, а появившиеся на поверхности проводника заряды - индуцированными зарядами. Поле, создаваемое индуцированными зарядами, складывается с внешним полем, и силовые линии вне проводника искривляются.

Если заряд  находится внутри полости в проводнике, то он индуцирует заряды на внутренней и внешней поверхности проводника и создает поле вне проводника. Индуцированный заряд  всегда распределен на внешней поверхности проводника так, как если бы он был помещен на сплошной проводник (распределение  зависит только от формы внешней поверхности проводника и полей вне его).

Вывод: замкнутая проводящая оболочка всегда разделяет пространство на две области: внутреннюю и внешнюю. И никакое перераспределение зарядов (изменение электрического поля) в одной области не влияет на поле в другой области. Это свойство проводников называется экранировкой. Но справедливо оно только для электростатических полей. (Магнитное поле может проникать через слой проводника и изменять движение зарядов). Окружив заряженное тело замкнутым проводящим экраном, мы не устраняем электрическое поле вне экрана. Чтобы устранить его, надо обязательно заземлить экран. Тогда заряд, индуцированный на внешней поверхности экранирующего проводника, стекает на землю, в результате чего .

Дата публикации:2012-10-16

Просмотров:1498

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







 

2012-2018 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.