Wie bekannt ist, ein charakteristisches Merkmal von Leitern ist, dass Sie immer eine große Anzahl von beweglichen Ladungsträger, T. E. freie Elektronen oder Ionen.

Innerhalb der Explorer diese Ladungsträger, generell, bewegen sich chaotisch. Jedoch, wenn Sie in Windows-Explorer gibt es ein elektrisches Feld, auf chaotische Bewegung der Medien überlagert deren geordnete Bewegung in Richtung der Wirkung von elektrischen Kräfte. Gerichtete Verschiebung der beweglichen Ladungsträger im Windows-Explorer unter der Wirkung der Felder geschieht immer so, dass das Feld im Leiter geschwächt. Da die Anzahl der beweglichen Ladungsträger im Windows-Explorer groß (in 1 cm³ Metall enthält Ordnung 10²² freie Elektronen), Ihre Bewegung unter dem Einfluss der Felder geschieht solange, bis das Feld im Leiter nicht ganz verschwinden. Herausfinden Lesen Sie weiter, wie dies geschieht.

Lassen Sie die Metall-Leiter, bestehend aus zwei dicht zusammengepresst Teile, platziert in das externe elektrische Feld E (Reis. 15.13). Auf die freien Elektronen in diesem Windows-Explorer die Kräfte des Feldes F₁, die Links, T. E. entgegengesetzt zu der Vektor der Feldstärke. Infolge der Verschiebung der Elektronen unter dem Einfluss dieser Kräfte am rechten Ende der Leiter entsteht ein überschuss an positiven Ladungen, und auf der linken Seite — ein überschuss an Elektronen. Also zwischen den enden des Leiters entsteht die innere Feld (das Feld abgesetzt Ladungen), die auf dem Bild. 15.13 die gestrichelten Linien dargestellt ist. Innerhalb des Leiters dieses Feld gerichtet entgegen Aussehen und auf jeden Verbleibende innerhalb des Leiters freie Elektron wirkt mit der Kraft F₂) gerichtet rechts.

Zuerst die Kraft F₁ mehr Kraft F₂ und deren resultierende zielt nach Links. Also die Elektronen im Leiter weiter nach Links verschoben, und das innere Feld allmählich verstärkt. Wenn auf dem linken Ende der Leiter скопится ausreichend viele freie Elektronen (Sie bilden dennoch einen geringen Anteil an der Gesamtzahl), Energie F₂ gleich mit der Kraft F₁ und deren resultierende gleich null. Danach die restlichen innen Leiter, freie Elektronen bewegen sich nur zufällig. Dies bedeutet, dass, dass die Feldstärke im Leiter ist gleich null, T. E. dass das Feld im Leiter verschwunden.

Also, wenn der Leiter wird in das elektrische Feld, er elektrifiziert so, was ist an einem Ende gibt es eine positive Ladung, und auf der anderen die gleiche zweitgrößte negative Ladung. Diese Elektrifizierung genannt elektrostatische Induktion oder der Elektrifizierung der Einfluss der. Beachten, dass in diesem Fall werden nur die eigenen Gebühren Explorer. Deshalb, wenn dies Explorer entfernen aus dem Feld, seine positiven und negativen Ladungen wieder gleichmäßig aufgeteilt nach dem ganzen Umfang des Leiters und alle seine Teile sind elektrisch neutral.

Einfach sicherstellen, dass die an den gegenüberliegenden enden des Leiters, elektrifiziert Einfluss, gibt es wirklich die gleiche Anzahl von Ladungen entgegengesetzten Vorzeichen. Ich kenne diese Leiter in zwei Teile (Reis. 15.13) und dann entfernen Sie Sie aus dem Feld. Indem jedes Teil Explorer mit separatem электроскопом, wir werden sehen, dass die Akkus geladen sind. Wenn wieder verbinden die beiden Teile so, Sie bildeten eine Leiter, dann werden wir entdecken, dass die Ladungen neutralisiert. Bedeutet, bis die Verbindung Ladungen auf beiden teilen Leiter waren identisch in Größe und das entgegengesetzte Vorzeichen.

Zeit, seit dem kommt die Elektrifizierung des Leiters der Einfluss der, so wenig, dass das Gleichgewicht der Ladungen auf den Windows-Explorer tritt fast sofort. Dabei ist die Spannung, so, und die Differenz der Potentiale innerhalb des Leiters überall gleich null sind. Dann für zwei beliebige Punkte im inneren Leiter-Recht-Verhältnis:

ϕ₁‒ϕ₂=0, dh. ϕ₁=ϕ₂

Daher, bei Gleichgewicht Ladungen auf der Windows-Explorer das Potenzial, alle Punkte gleich. Dies gilt für die Leiter, наэлектризованному Kontakt mit den geladenen Körper. Hier leitfähigen Kugel und setzen Sie in Punkt M auf der Oberfläche der Ladung q (Reis. 15.14). Dann im Windows-Explorer auf kurze Zeit gibt es ein Feld, und im Punkt M — überschüssige Ladung. Unter der Wirkung der in diesem Feld die Ladung gleichmäßig über die gesamte Oberfläche der Kugel, das führt zum verschwinden der Felder innerhalb des Leiters.

Also, egal, in welcher Weise herrschte eine echt elektrisierende Stimmung Leiter, bei Gleichgewicht Ladungen Feld im Leiter nicht, und das Potenzial aller Punkte Explorer gleich (innerhalb, so und auf der Oberfläche des Leiters). In der gleichen Zeit, das Feld außerhalb der elektrifiziert Explorer, natürlich, es gibt, und seine Linie der Spannungen normal (senkrecht) an der Oberfläche des Leiters. Dies ergibt sich aus folgenden Erwägungen. Wenn die Linie der Spannungen war irgendwo наклонна an der Oberfläche des Leiters (Reis. 15.15), Kraft F, die auf die Ladung Q in diesem Punkt der Oberfläche, es wäre möglich, in Komponenten zerlegt F₁ und F₂. Dann unter der Wirkung der Kraft F₂, gerichtet entlang der Oberfläche, die Ladungen bewegen würde, auf der Oberfläche des Leiters, was bei Gleichgewicht Ladungen muss nicht sein. Daher, bei Gleichgewicht Ladungen auf der Windows-Explorer seine Oberfläche ist äquipotentialfläche.

Wenn das Feld im inneren eines geladenen Leiters fehlen, das volumetrische Dichte der Ladungen, die in ihm (die Menge an Strom, die in der Volumeneinheit) überall muss gleich null. Wirklich, wenn in einem kleinen Umfang) Leiter war der Ladung q, um dieses Volumen gäbe es das elektrische Feld.

In der Theorie der Felder bewiesen, was bei Gleichgewicht der ganze überladen elektrifiziert Explorer befindet sich auf seiner Oberfläche. Das bedeutet, dass das ganze innere Teil des Datei-Explorer können Sie entfernen und in der Anordnung der Ladungen auf der Oberfläche wird sich nichts ändern. Zum Beispiel, wenn gleich zu elektrisieren zwei gleicher Größe abgeschiedenen metallischen Kugel, von denen solide, und der andere hohl, das Feld um die Kugeln sind gleich. Auf den Erfahrungen der es zum ersten mal bewiesen M. Faraday.

Also, wenn hohl Leiter platzieren, in der das elektrische Feld oder elektrisieren Kontakt mit den geladenen Körper, wenn Gleichgewicht Ladungen Feld innerhalb des Hohlraums nicht existieren wird. Auf diesem basiert ESD-Schutz. Wenn ein Gerät setzen, im Metallkoffer, das externe elektrische Felder eindringen der Hülle nicht, T. E. die Arbeit und die Aussagen eines solchen Gerätes nicht abhängig von der Verfügbarkeit und änderungen von äußeren elektrischen Feldern.

Jetzt herausfinden, wie sind die Ladungen auf der äußeren Oberfläche des Leiters. Hier ein Metallgitter auf zwei isolierenden Griffen, die geklebt, Papier, Blätter (Reis. 15.16). Wenn der laden das Netz und dann dehnen (Reis. 15.16, und), dann die Blätter auf beiden Seiten des Netzes zu verteilen. Wenn verbiegen raster-Ring, dann abgelehnt werden nur die Blätter von außen Gitter (Reis. 15.16, B). Geben raster unterschiedliche Biegung, Sie können sicherstellen, dass die Gebühren richten sich nur auf der konvexen Seite der Oberfläche, und in jenen Bereichen, wo die Oberfläche nicht mehr verzogen (kleiner als der Radius der Krümmung), sammelt sich mehr Gebühren.

Also, die Ladung gleichmäßig verteilt ist nur auf der Oberfläche des Leiters Kugelform. Wenn irgendeiner Form Explorer Oberflächendichte Ladungsdichte σ, so, und die Feldstärke in der Nähe der Oberfläche des Leiters mehr dort, wo mehr Krümmung der Oberfläche. Besonders hoch ist die Dichte der Ladungen auf die Vorsprünge und auf остриях Explorer (Reis. 15.17). In diesem Fall können Sie überprüfen, berühren dem Tester wird von verschiedenen Punkten elektrifiziert Explorer, und dann Elektroskop. Наэлектризованный Leiter, mit der Verjüngung oder mit Spitze, verliert schnell Ihre Ladung. Deshalb Explorer, auf der Ladung speichern, wird eine lange Zeit, muss nicht заострений.