Проводники в электростатическом поле
Поместим незаряженный проводник в однородное постоянное электрическое поле (поле двух разноименно заряженных бесконечных пластин) (рис.17.1а). Под действием сил электрического поля свободные заряды в проводнике придут в движение. Нас интересует не кратковременный (~ 10-10 с) процесс их движений, а конечное равновесное состояние (рис. 17.1в). происходит разделение зарядов внутри проводника. Если проводник изолирован, то он, оставаясь в целом электронейтральным, приобретает свойства электрического диполя. Если соединить проводник с другим проводником (например, заземлить), тo избыток заряда одного знака в силу электростатического отталкивания уйдет, и проводник станет заряженным. Явление перераспределения зарядов проводника в электрическом поле носит название электростатической индукции. Условие равновесия зарядов внутри проводника требует, чтобы эффективное (результирующее) поле внутри проводника
где а Тот же результат следует из теоремы Остроградского-Гаусса:
так как объемная плотность Таким образом, электрическое поле
|
(17.1)
- напряженность внешнего поля,
- поле внутри проводника, образующееся при разделении зарядов.
(17.2)
зарядов внутри проводника (после происшедшего разделения зарядов) равна нулю.
внутрь проводника не проникает. На этом основана электростатическая защита (экранирование).
