Електростатична індукція – коротко

Речовини, в яких електричні заряди вільно переміщаються, називають провідниками. Добрими провідниками є, наприклад, всі метали, водні розчини солей і кислот.

У металах вільними зарядженими частинками є електрони. В атомах металів електрони, що знаходяться на зовнішніх оболонках, втрачають зв’язки зі своїми атомами і можуть вільно пересуватися по всьому об’єму металу.

З’ясуємо, що відбувається в металевому провіднику, якщо його внести в електростатичне поле. Для цього помістимо металевий провідник А в електростатичне поле, створене двома зарядженими площинами В і С. Вектор напруженості Е0 цього поля спрямований від пластини В до пластини С. Під дією поля знаходяться в провіднику вільні електрони прийдуть у рух (рис. 149), ліворуч на поверхні провідника утворюється надлишковий негативний заряд, а праворуч – надлишковий позитивний заряд. Розділились заряди створюють своє власне електростатичне поле напруженістю Е, лінії напруженості якого спрямовані в бік, протилежний зовнішньому полю. Коли напруженість поля усередині провідника стає рівною за модулем напруженості зовнішнього поля, рух зарядів припиняється.

Відповідно до закону збереження електричного заряду надлишкові заряди на протилежних поверхнях провідника повинні бути рівні по модулю. Перевіримо це на досвіді.

Закріпимо на стрижнях електрометрів дві щільно дотичних металевих циліндра А і В і внесемо їх у електростатичне поле позитивно зарядженого кулі (рис. 150, а). Стрілки електрометрів відхиляться, що свідчить про появу зарядів на циліндрах. Вільні електрони під дією поля перемістяться з циліндра В на циліндр А, зарядивши його негативно, а циліндр У через нестачу електронів стане позитивно зарядженим. Явище, при якому на поверхні провідника (в даному випадку на з’єднаних циліндрах), поміщеного в електростатичне поле, з’являються електричні заряди, називають електростатичною індукцією або електризацією через вплив. Електричні заряди, що виникають в результаті електростатичної індукції, називають індукованими.

Якщо заряджений куля прибрати, то стрілки електрометрів встановляться на нулі, так як у відсутність електростатичного поля електрони розподіляються по всьому об’єму обох циліндрів. При роз’єднанні циліндрів в поле зарядженої кулі на них виявляться рівні за модулем і протилежні за знаком заряди (рис. 150, б). Ці заряди збережуться і в тому випадку, якщо заряджений куля, що створює поле, прибрати. У тому, що заряди циліндрів рівні, можна переконатися, з’єднавши їх: стрілки електрометрів встановляться на нулі.

Посилання на основну публікацію