Проводники в электрическом поле

План

Електричне поле.  

Розподіл зарядів на поверхні провідника.  

Провідники в електричному полі 

Використана література.


Електричне поле.

Простір навколо електрично-заряджених частинок і тіл характеризується певними фізичними властивостями. Наприклад, на довільну заряджену частинку, внесену в цей простір, діє кулонівська сила, значення якої може змінюватись при переході від точки до точки.

У механіці при вивченні гравітаційної взаємодії тіл зазначалося, що взаємодія між тілами передається через поле тяжіння. Аналогічно у процесі вивчення взаємодії електричних зарядів виникали питання: як передається дія від одного до іншого заряду; чи відбуваються які-небудь зміни в навколишньому просторі за наявності тільки одного заряду? Для з’ясування цих питання розвивалися дві різні за своїм змістом концепції: далеко- і близькодії. Згідно із першою концепцією вважалося, що дія від одного заряду до іншого передається миттєво без участі будь-якого матеріального носія цієї взаємодії і що за наявності тільки одного заряду ніяких змін у навколишньому просторі не відбувається. Згідно із концепцією близькодії взаємодія між нерухомими зарядами передається через електричне поле, які оточує ці заряди, із скінченою швидкістю від одних точок поля до інших. Концепція далеко дії не відповідала дійсності і була відкинута після відкриття та дослідження електромагнітного поля. Отже, за сучасними поглядами матеріальним носієм взаємодії нерухомих зарядів є електричне поле. Електричне поле- це матеріальна складова електромагнітного поля, яке діє на заряд, зумовлене зарядами або змінним у часі магнітним полем. Основною ознакою наявності електричного поля є те, що на будь-який заряд, внесений у це поле, діє сила

При вивченні магнітної взаємодії струмів або постійних магнітів аналогічно прийдемо до поняття магнітного поля. Також буде показано, що електричне і магнітне поле є окремими проявами електромагнітного поля, яке характеризується енергією, масою, імпульсом, тобто всіма атрибутами матерії. Отже, електромагнітне поле є матеріальним, існує у просторі і часі, і через нього здійснюється електромагнітна взаємодія. Поле реальне так само, як і речовина, і є одним із видів матерії.

Розкриття властивостей фізичних полів- одне із найважливіших завдань фізики.

Ми поки що розглядатимемо стаціонарні електричні поля, тобто такі, що не змінюються з часом і створюються нерухомими електричними зарядами або постійними струмами. Такі поля, як зазначалося, називаються електростатичними. При вивченні електростатичних полів обидві концепції дають однакові результати. Проте вивчення явищ, пов’язаних з рухом електричних зарядів, виявило непридатність концепції далеко дії.

Розподіл зарядів на поверхні провідника

 До провідників належать речовини, які добре проводять електричний струм. Характерною особливістю провідників є наявність у них вільних носіїв зарядів: у металах- електронів, в електролітах-іонів. Якщо в провіднику створити електричне поле, то на кожний із носіїв заряду діє сила F=g E, що зумовлює напрямлений рух їх, тобто виникнення електричного струму.

Зарядимо тіло і розглянемо розподіл електричних зарядів на твердих металевих провідниках. На основі теореми Гаусса можна сказати, що всередині зарядженого однорідного провідника об’ємна густина заряду дорівнює нулеві . Справді, у стані рівноваги з умови відсутності напрямленого руху вільних зарядів у середині зарядженого однорідного провідника можна зробити висновок про відсутність там електричного поля

1 2 3