Проводники • Проводники – это тела, обладающие некоторой совокупностью свободных носителей заряда. В металлах имеются свободные электроны (электронная проводимость), в электролитах, ионизированных газах – свободные ионы (ионная проводимость). Деление веществ на проводники и диэлектрики весьма условно, т. к. резкой границы между ними провести нельзя. Кроме того, электрические свойства одного и того же вещества в зависимости от внешних условий могут сильно меняться. Ряд сред занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками, например, вода, почва. Электризация Процесс электризации представляет собой либо потерю, либо приобретение телом электронов и ионов, то есть свободных носителей заряда.
Поле проводника Рассмотрим для определенности металлическое проводящее тело. Свободные носители заряда – электроны. Тело находится во внешнем ЭС поле и, возможно, само заряжено. - суммарная напряженность электрического поля. 1. Если заряды находятся в равновесии, в каждой точке внутри проводящего тела. В противном случае свободные носители заряда находились бы в движении, и отсутствовала бы ситуация статики. Все свободные заряды сосредоточиваются на границе проводника. Если проводник заряжен, заряды находятся на внешней поверхности проводника. 2. Внутри проводника , то есть зарядов внутри проводника нет. Действительно, для проводника. По теореме Гаусса в дифференциальной форме , но. Следовательно, в каждой точке внутри проводящего тела. 2
Поле проводника (продолжение) 3. Так как , то из соотношения получаем в каждой точке проводящего тела. Потенциал на границе проводящего тела такой же, как и внутри (по непрерывности). Граница проводящего тела – эквипотенциальная поверхность 4. Поверхность проводника эквипотенциальна, электрическое поле на внешней поверхности проводящего тела нормально к ней: 5. Касательная составляющая электрического поля на поверхности проводника отсутствует (в противном случае электроны двигались бы вдоль поверхности).
Поле проводника (продолжение) 6. Рассмотрим проводник, имеющий полость. Если в полости нет зарядов, то внутри полости не может быть никаких полей, равно как не может быть никаких зарядов на ее внутренней поверхности. Если полость целиком окружена проводником, то никакое статическое распределение зарядов снаружи никогда не создаст поля внутри. Это объясняет принцип ЭС защиты оборудования, которое помещается в металлическую коробку (все заряды на внешней поверхности проводника). Если поместить заряды в фиксированных местах полости, внутри полости могут быть поля. Заряды в полости создают поле и вне проводника. Таким образом, в состоянии равновесия заряд проводника может быть только поверхностным зарядом.
Скачать презентацию Проводники Проводники это тела обладающие некоторой
3_ПРОВ_ол_14.ppt