Проводники в электрическом поле
Проводники — тела, по которым электрические заряды перемещаются свободно. К ним в первую очередь относятся металлы. Положительные ионы участия в переносе заряда не принимают.
Кристаллическая решётка металла состоит из положительно заряженных ионов, расположенных в узлах решётки, и электронов, свободно передвигающихся между узлами. Свободные электроны — это валентные электроны атомов металла, покинувшие свои атомы. Они совершают беспорядочное движение по кристаллу, «не помня», какому атому они принадлежали. Их называют электронным газом. Свободные электроны участвуют в тепловом движении и способны перемещаться под действием электрического поля.
Внутри проводника, помещённого во внешнее электрическое поле, электростатическое поле отсутствует. Объясняется это тем, что под действием внешнего поля свободные электроны, перемещаясь в направлении, противоположном внешнему полю , распределяются по поверхности проводника, в результате чего одна часть проводника заряжается отрицательно, противоположная — положительно. Разделённые заряды создают внутреннее поле , которое компенсирует внешнее поле , так что суммарное поле внутри проводника равно нулю (рис. 88). На этом основана электростатическая защита. Чтобы защитить приборы от влияния электрического поля, их помещают в металлический ящик.
Таким разделением заряда объясняется электростатическая индукция. Если пластину металла разрезать по линии , обе половины окажутся заряженными (рис. 88).
Линии напряжённости электрического поля вне проводника всегда перпендикулярны поверхности проводника. В противном случае составляющая поля, параллельная поверхности, приводила бы к постоянному перемещению зарядов (электрическому току).
Весь статический заряд проводника сосредоточен на его поверхности. В противном случае внутри проводника имелось бы электрическое поле, что не соответствует действительности. Это относится как к заряженным, так и к незаряженным проводникам, помещённым в электрическое поле.
Эта лекция взята со страницы лекций по всем темам предмета физика:
Возможно эти страницы вам будут полезны:
Потенциальность электростатического поля в физике |
Разность потенциалов электрического поля в физике |
Диэлектрики в электрическом поле в физике |
Электрическая ёмкость конденсатора в физике |