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Conductor en un campo eléctrico

Como se sabe, un rasgo característico de los conductores es, que en ellos siempre hay una gran cantidad de móviles, portadores de las cargas, t. e. los electrones libres o iones.

Dentro del explorador de estos portadores de cargas, en general, se mueven muy irregular. Sin embargo, si en el explorador de windows, hay un campo eléctrico, en el movimiento caótico de medios se superpone sus ordenado el desplazamiento en la dirección de la acción de las fuerzas eléctricas. Es dirigida mover móviles, portadores de las cargas en el explorador de windows, bajo la acción de campos siempre ocurre así, que el campo dentro del conductor se debilita. Dado que el número de móviles, portadores de las cargas en el explorador de grande (en 1 cm3 metal contiene la orden de 1022 los electrones libres), el movimiento bajo la acción de campos se produce hasta el momento, hasta que un campo dentro del conductor no desaparecerá del todo. Ver más, como sucede.

Dejar que el metal conductor, consta de dos firmemente прижатых entre sí las piezas, colocado en el exterior del campo eléctrico E (figura. 15.13). En los electrones libres en el explorador de windows, existen fuerzas de un campo de F1, encaminados hacia la izquierda, t. e. contrariamente vector de intensidad de campo. Como resultado del desplazamiento de los electrones bajo la acción de estas fuerzas en el extremo derecho del explorador se produce un exceso de cargas positivas, a la izquierda — el exceso de electrones. Por lo tanto, entre los extremos del conductor se produce un campo interno (el campo de desplazados de las cargas), que en la figura. 15.13 muestra las líneas de puntos. Dentro del explorador de este campo se dirige hacia al exterior y en cada restante dentro del explorador de libre electrón actúa con la fuerza de la F2) apuntando hacia la derecha.

Primero, la fuerza F1 más de la fuerza F2 y su равнодействующая dirigida hacia la izquierda. Por lo tanto los electrones dentro de un conductor siguen mueve hacia la izquierda, a interior de campo se refuerza poco a poco. Cuando en el extremo izquierdo del explorador de скопится suficiente cantidad de electrones libres (constituyen todo un vil proporción del número total de), la fuerza F2 se iguale con la fuerza F1 y su равнодействующая será igual a cero. Después de eso quedaron en el interior del explorador de los electrones libres se mueven ya sólo es muy irregular. Esto es lo que significa, que la intensidad de campo dentro del conductor es cero, t. e. que el campo dentro del explorador desaparecido.

Así, cuando el conductor entra en el campo eléctrico, él электризуется así, que en un extremo se produce la carga positiva, y en el otro la misma por la cantidad de carga negativa. Esta электризация se llama inducción electrostática o электризацией la influencia de la. Notaremos, que en este caso se redistribuyen sólo sus propias cargas explorador. Por lo tanto,, si un explorador de eliminar del campo, su las cargas positivas y negativas de nuevo uniformemente distribuidos por todo el volumen del explorador de windows y todas sus partes serán eléctricamente neutros.

Fácil de asegurarse de, que en los extremos opuestos del explorador, electrizado la influencia de la, realmente hay igualdad de la cantidad de cargas de signo opuesto. Dividiremos este explorador en dos partes (figura. 15.13) y luego eliminaremos de campo. Uniendo todas las piezas del explorador, con el electroscopio individuales, vamos a ver, que sean nuevas. Si vuelve a unir las dos partes, para ellos eran un explorador de, lo descubriremos, que neutralizan las cargas. Significa, antes de la conexión de las cargas en las dos partes del explorador fueron iguales en magnitud y opuestas por el signo de la.

El tiempo, durante el cual se producen электризация explorador de la influencia de, tan poco, que el equilibrio de las cargas en el explorador de windows, se produce casi al instante. Cuando la tensión, así, y la diferencia de potencial dentro del explorador en todas partes son iguales a cero. Entonces, para cualesquiera dos puntos dentro del explorador de la derecha la relación:

ϕ1‒ϕ2=0, es decir,. ϕ12

Por lo tanto, cuando el equilibrio de cargas en el explorador de windows, el potencial de todos los puntos de la misma. Esto también se aplica al conductor, наэлектризованному por el contacto con la batería cargada cuerpo. Tomemos pasa la bola y la ponemos en el punto M en la superficie de la carga q (figura. 15.14). Entonces en el explorador de archivos en poco tiempo se produce el campo, y en el punto M — exceso de carga. Bajo la acción de las fuerzas de este campo, la carga se distribuye uniformemente por toda la superficie de la bola, lo que lleva a la desaparición de los campos dentro del explorador de.

Así, independientemente de, de alguna manera наэлектризован explorador, cuando el equilibrio de cargas en un campo dentro del explorador de no, y la capacidad de todos los puntos del explorador es el mismo (como en el interior, como en la superficie del explorador). Al mismo tiempo, el campo fuera de la electrizado el explorador de, por supuesto, existe, y su tensión de línea son normales (perpendiculares) a la superficie del explorador. Esto se ve en los siguientes razonamientos. Si la línea de tensión fue en algún lugar de наклонна a la superficie del explorador (figura. 15.15), la fuerza F, actúa sobre la carga q en este punto de la superficie de la, se podría descomponer en componentes de F1 y F2. Entonces, bajo la acción de una fuerza F2, a lo largo de la superficie de la, las cargas se muevan sobre la superficie del explorador, lo que al equilibrio de las cargas no debe ser. Por lo tanto, cuando el equilibrio de cargas en el explorador de su superficie es эквипотенциальной la superficie de la.

Si el campo en el interior cargada explorador no, lo de la densidad aparente de las cargas en él (la cantidad de la electricidad en la unidad de volumen de) en todas partes debe ser igual a cero. Realmente, si en alguna pequeña cantidad de) el explorador se encontraba la carga q, alrededor de este volumen existiría un campo eléctrico.

En la teoría de campo se ha demostrado, que cuando el equilibrio de todo el exceso de carga electrizado el explorador se encuentra en su superficie. Esto significa, que toda la parte de este explorador de archivos, puedes eliminar y en la ubicación de las cargas en su superficie, nada va a cambiar. Por ejemplo, si igualmente наэлектризовать igualdad de dos de las dimensiones aisladas de la bola de metal, uno de los cuales sólido, y el otro hueco, los campos alrededor de las bolas serán iguales. La experiencia es la primera vez que probó la M. Faraday.

Así, si el hueco explorador coloca en un campo eléctrico o наэлектризовать por el contacto con la batería cargada cuerpo, cuando el equilibrio de cargas en un campo dentro de la cavidad no existe. En este se basa protección electrostática. Si algún dispositivo de colocar en un maletín de metal, externa que los campos eléctricos de penetrar en el interior de la carcasa no se, t. e. el trabajo y el testimonio de dicho dispositivo no se depende de la disponibilidad y cambios externos de los campos eléctricos.

Vamos a encontrar ahora, como se colocan las cargas de la superficie exterior del explorador. Tomemos una rejilla de metal en dos empuñaduras aislantes, a la que se pega un trozo de papel (figura. 15.16). Si cargar la cuadrícula y, a continuación, estirar su (figura. 15.16, y), es un trozo de ambos lados de la malla se dispersa. Si doblar la malla anillo, lo rechazan sólo un trozo de la parte exterior de la malla (figura. 15.16, b). Dando la cuadrícula de diverso flexión, puede asegurarse de, que las cargas se encuentran solo en el lado de la convexidad de la superficie de la, y en aquellos lugares, donde la superficie más curvo (menor que el radio de curvatura), acumula más cargas de.

Así, la carga se distribuye uniformemente sólo por la superficie del explorador de forma esférica. Cuando se forma el explorador de la superficie de la densidad de las cargas σ, así, y de la intensidad de campo cerca de la superficie del explorador de más allí, donde más curvatura de la superficie. Es particularmente alta densidad de cargas en las orillas y en el explorador de остриях (figura. 15.17). Esto se puede ver, respecto de la sonda de diferentes puntos de electrizado el explorador de, a continuación, el electroscopio. Conductor electrizado, tenga empezó a prestarse más o provisto de una punta de la, pierde rápidamente su carga. Por lo tanto, el explorador de, en el que la carga debe mantener durante mucho tiempo, no debe tener заострений.

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