Студопедия

КАТЕГОРИИ:



Мы поможем в написании ваших работ!

Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Мы поможем в написании ваших работ!

Проводники в электростатическом поле. Электростатическое экранирование





Проводник электричества – это твердое или жидкообразное (жидкость) тело, в котором имеется большое количество свободных зарядов.

В проводнике (металле) так много свободных электронов, что под действием всякого электрического поля возникает упорядоченное направленное движение многих из них, т.е. возникает электрический ток. В условиях электростатики, при отсутствии постоянных источников, электроны в проводнике движутся только до тех пор, пока не расположатся таким образом, что повсюду внутри проводника возникнет нулевое электрическое поле. Как правило, это происходит в считанные доли секунды.

Поместим твердое проводящее тело (проводящий шар) в однородное электростатическое поле . Примерная картина расположения зарядов на поверхности шара приведена на рис. 2.4. На поверхности тела, обращенной в сторону более высокого потенциала ( ), скапливаются отрицательные заряды, а на противоположной стороне ( ) – положительные. Внутри проводника возникает поле , уравновешивающее внешнее электростатическое поле , вследствие чего результирующее поле внутри шара равно нулю. Хотя сумма зарядов тела равна нулю, заряды, выступившие на его поверхность, оказывают существенное влияние на поле вне проводника. Если проводящее тело произвольной формы зарядить положительно (рис. 2.4), заряды на его поверхности распределятся таким образом, что поле внутри проводника будет равно нулю, а вне тела возникнет электростатическое поле . Итак, никакое статическое распределение зарядов снаружи не создает поля внутри проводника.

Рассмотрим поле внутри проводящего тела ( ).

, ,

следовательно,

.

Таким образом, потенциал внутри проводника от точки к точке не изменяется, т.е. любой проводник – это эквипотенциальная область, и его поверхность является эквипотенциальной. Электрическое поле возле поверхности проводника не имеет тангенциальной составляющей, т.е. поле направлено по нормали к его поверхности.

Поскольку в проводящем материале электрическое поле всюду равно нулю, то

,

и в соответствии с теоремой Гаусса плотность свободного заряда внутри проводника обращается в нуль, . Таким образом, все заряды находятся на поверхности проводящего тела в узком слое толщиной в один – два атома.

Из сказанного ясно, что внутри сплошного проводника и в полом проводящем теле электрического поля равно нулю. Если полый проводник заземлить, то потенциал во всех точках полости будет нулевым, т.е. полость внутри проводника будет полностью изолирована от влияния внешних электростатических полей. На этом принципе основана электростатическая защита (экранирование) электрического оборудования от влияния внешних полей.

 





Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 1240; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2021) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.001 сек.