Проводники в электрическом поле. Разделение зарядов.

 Проводники в электрическом поле электризуются под действие электрических сил. На их поверхности появляются свободные электрические заряды. Эти заряды создают внутренне электрическое поле, которое компенсирует внешнее. Заряд внутри проводника помещённого в электрическое поле равен нулю.


 Итак, теперь подробнее. Проводник это такое вещество, в котором присутствуют свободные заряды. Свободные значит ни к чему не привязанные, и могут свободно перемещается в пределах вещества. Типичными проводниками являются металлы. Также к ним относятся электролиты и плазма.


 В металлах свободными зарядами являются электроны, так как они не привязаны к своим ядрам и могут свободно перемещается. Что они и делают под действием тепла. То есть совершают хаотическое тепловое движение. В электролитах носители зарядов это положительные и отрицательные ионы. В плазме свободными носителями зарядов являются ионы и электроны.


 Когда в проводнике электрон отрывается от атома, то атом превращается в положительно заряженный ион. Таким образом, внутри проводника есть как положительные, так и отрицательные заряды. Но поле внутри него отсутствует, так как заряды компенсируют друг друга.


 При помещении металлического проводника во внешнее электрическое поле на свободные электроны внутри него начинают действовать силы электрического поля. Таким образом, что они начинают двигаться в направлении действия силы. Но при этом они все также совершают и тепловое движение. Как известно движение электрических зарядов внутри проводника это электрический ток. Но этот ток будет протекать недолго. До тех пор пока на одной из поверхностей не образуется избыточный положительный заряд. А на другой отрицательный.

 

Проводники в электрическом поле
Рисунок 1 — проводник в отсутствии и наличии внешнего электрического поля
 

  Эти заряды приведут к образованию внутреннего электрического поля. Которое будет стремиться препятствовать внешнему. В конечном счете, внутреннее поле станет по напряжённости таким же, как и внешнее. Следовательно, внутри проводника эти поля скомпенсируются и напряжённость будет равна нулю. И к этому моменту ток в проводнике прекратится. На самом деле этот процесс происходит очень быстро.


 После образования внутреннего поля, которое создается зарядами, находящимися на поверхностях проводника. Заряды внутри проводника будут отсутствовать. Так как они перераспределятся и уйдут к стенкам. В этот момент можно вырезать полость внутри проводника и картина поля в этом случае не изменится. Это свойство используется для защиты от электрического поля. Защищаемый объект помещается в замкнутый металлический экран и заземляется. Экран может быть даже не цельным, а выполненным из густой металлической сетки. 

 
« Пред.   След. »