Физика. Электричество и магнетизм. Барсуков В.И - 60 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

10. Свойство избыточных зарядов распределяться только по внешней поверхности проводника на-
шло практическое применение. Чтобы заряд, сосредоточенный на проводнике
А
,
полностью передать
проводнику
В
, последнему следует придать форму почти замкнутой полости. Если проводник
А
ввести
внутрь этой
полости и коснуться её поверхности, то весь заряд с проводника
А
перейдёт на внешнюю
поверхность проводника
В
(с момента соприкосновения проводников образуется единый проводник,
внутри которого не может быть избыточных зарядов: все они переходят на внешнюю поверхность).
1.26. ЯВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЙ ИНДУКЦИИ
1. При внесении незаряженного проводника во внешнее электрическое поле в нём происходит осо-
бый процесс, называемый электростатической индукцией.
Это явление заключается в том, что свобод-
ные заряды в проводнике под действием поля приходят в движение: положительные – в направлении
поля, отрицательные – против поля. В результате на поверхности (и только на поверхности!) проводни-
ка появляются нескомпенсированные свободные заряды. Эти заряды называются
наведёнными
или
ин-
дуцированными
.
Индуцированные заряды создают внутри проводника своё собственное поле, противоположное по
направлению внешнему полю. Разделение зарядов в проводнике, возрастание поверхностной плотности
индуцированных зарядов происходит до тех пор, пока электрическое поле в проводнике не исчезнет во-
все, т.е. пока не будут выполнены условия равновесия (1.25.1)…(1.25.4). И это имеет место при любых
напряжённостях внешнего поля! Индуцированные заряды всегда полностью компенсируют внешнее
поле внутри проводника. Проводники, образно говоря, «разрушают», «уничтожают» электростатиче-
ское поле в той области пространства, которую они сами занимают (вспомним, что поляризационные
заряды компенсируют внешнее поле в диэлектриках лишь частично).
2. Индуцированные заряды, в отличие от поляризационных, могут быть сняты с проводника, на-
пример, в результате заземления. Стадии такого «снятия» показаны на рис. 1.66:
а) индуцирующий заряд
q
(заряд, создающий внешнее поле) вызвал разделение зарядов в проводни-
ке Б;
б) проводник Б
«
заземлили», отрицательные заряды ушли в «землю»;
в) заряд
q
удален; оставшийся на проводнике положительный заряд распределяется по его поверх-
ности в соответствии с условиями равновесия. Заметим, однако, что снять с проводника оба индуциро-
ванные заряда (т.е. и положительный, и отрицательный) одновременно
невозможно. Отвести в землю можно лишь тот заряд, знак которого совпадает со знаком индуцирующе-
го заряда. Заряд противоположного знака удерживается на проводнике взаимодействием с индуцирую-
щим зарядом.
3. Индуцированные заряды, в отличие от поляризационных, могут быть отделены друг от друга.
Для этого достаточно в присутствии индуцирующего заряда разъединить разноименно заряженные час-
ти проводника. Стадии этого разъединения показаны на рис. 1.67:
а) разделение зарядов в проводнике Б завершилось, при
этом части проводника Б плотно прижаты
друг к другу;
б) в присутствии влияющего заряда
q
заряженные части проводника Б слегка раздвинуты;
в) заряд
q
удален; части
1
и
2
раздвинуты на большое расстояние. Заряды на проводниках
1
и
2
рас-
текаются по поверхности в соответствии с условиями равновесия. Если эти разноименно заряженные
проводники снова соединить, но уже в отсутствие наводящего заряда, то электризация проводника ис-
чезнет полностью и он окажется вновь незаряженным. Это свидетельствует о том, что при электризации
через влияние заряды не «создаются», а только перераспределяются.
Рис. 1.66
а
)
б
)
в
)

Страницы