|
1.5. Проводники в электростатическом поле
1.5.1. Напряженность и потенциал электростатического поля в проводнике
В проводниках имеются электрически заряженные частицы - носители заряда (электроны в металлах, ионы в электролитах), способные перемещаться по всему объему проводника под действием внешнего электростатического поля. В настоящем разделе мы ограничимся рассмотрением твердых металлических проводников.
Носителями заряда в металлах являются электроны проводимости. Они возникают при конденсации паров металла за счет обобществления валентных электронов.
При отсутствии электростатического поля металлический проводник является электрически нейтральным - электростатическое поле, создаваемое положительными и отрицательными зарядами внутри него, компенсируется.
При внесении металлического проводника во внешнее электростатическое поле электроны проводимости перемещаются (перераспределяются) до тех пор, пока всюду внутри проводника поле электронов проводимости и положительных ионов не скомпенсирует внешнее поле.
Итак, в любой точке внутри проводника, находящегося в электростатическом поле, E = 0; dφ = 0, т.е. φ = const, в идеальном проводнике диэлектрическая проницаемость εме → ∞.
На поверхности проводника напряженность E (рис. 1.5.1) должна быть направлена по нормали к этой поверхности, иначе под действием составляющей Eτ, касательной к поверхности, заряды перемещались бы по проводнику, а это противоречило бы их статическому распределению.
Вне заряженного проводника поле есть, следовательно, должен быть вектор E, и направлен он перпендикулярно поверхности.
|
