Cтраница 3
Далее, внесение незаряженного проводника в поле фиксированной совокупности зарядов всегда приводит к уменьшению энергии поля. [31]
Аналогично теореме Томсона доказывается, что введение незаряженного проводника в поле заданной системы заряженных проводников уменьшает полную энергию этого поля. Обозначим через а поверхность незаряженного проводника, а через У0 - объем, заключенный внутри этой поверхности. [32]
В конце § 2 была рассмотрена энергия проводника во внешнем однородном электрическом поле. Полная сила, действующая на незаряженный проводник в однородном поле, равна, разумеется, нулю. [33]
Будем ради простоты считать, что проводник имеет форму шара. Поместим теперь справа от шара А незаряженный проводник В. Под действием поля шара А в проводнике В произойдет перераспределение свободных носителей заряда: на ближнем к шару А конце проводника В индуцируется поверхностный заряд противоположного q знака ( рис. 16.5 6), а на дальнем конце - одноименного с q знака. Перераспределяется по поверхности шара А и заряд q так, чтобы скомпенсировать внутри шара А поле зарядов, индуцированных на теле В. [34]
Напряженность поля, создаваемого системой проводников, существенно меняется на расстояниях порядка размеров L системы. R L, имеется еще один незаряженный проводник. Пусть размеры этого проводника малы по сравнению с длиной, на которой существенно меняется напряженность поля. Такое поле называется квазиоднородным. &, связанное с присутствием во внешнем поле рассматриваемого незаряженного проводника. [35]
Электрические заряды в проводниках могут свободно перемещаться. Поэтому при поднесении электрического заряда к незаряженному проводнику заряды противоположного знака переместятся в нем ближе к поднесенному заряду, а одинакового знака - дальше от него, хотя в целом проводник останется, конечно, незаряженным. [36]
Проводник, несущий на себе заряд Qi, окружен проводящей оболочки. Внутренний проводник при помощи проволоки соединяется с очень далеким незаряженным проводником. Затем проволока отсоединяется от внутреннего проводника и присоединяется к внешней оболочке. [37]
Рассмотрим один важный частный случай этой теоремы. В потенциал незаряженного проводника А меняется точно на такую же величину, на какую изменился бы потенциал незаряженного проводника В при помещении заряда Q на проводник А. [38]
Из этой формулы следует, что всякое увеличение диэлектрической проницаемости среды хотя бы в некотором ее участке ( при неизменных источниках поля), приводит к уменьшению ее полной свободной энергии. Это утверждение обобщает высказанную в § 2 теорему об уменьшении энергии электростатического поля в пустоте при внесении в него незаряженного проводника. [39]
Все было бы понятно, если бы речь шла о проводнике. Пусть у нас был бы, например, конденсатор, расстояние между пластинами которого равно d, и мы вставили бы между этими пластинами незаряженный проводник толщиной b ( фиг. Электрическое поле индуцирует положительный заряд на верхней поверхности и отрицательный заряд на нижней поверхности, так что в результате поле внутри проводника погашается. Во всех остальных местах поле такое же, какое было без проводника, поэтому оно равно поверхностной плотности зарядов, деленной на ео; но расстояние, по которому мы должны интегрировать, чтобы получить напряжение ( разность потенциалов), стало меньше. [40]
Действительно, рассмотрим силовые линии, выходящие из заряженного проводника Аг. Заряд проводника измеряется превышением числа выходящих из проводника линий над числом заканчивающихся на нем. Поэтому для незаряженного проводника число входящих в проводник линий должно равняться числу выходящих из него. Линии, входящие в проводник, приходят из области с большим потенциалом, а выходящие линии уходят в области с меньшим потен циалом. Поэтому потенциал незаряженного проводника должен быть промежу точным между наибольшим и наименьшим потенциалом в поле, и, следовательно наибольший и наименьший потенциал не может достигаться на незаряженно теле. [41]
Явление электрической индукции.| Поляризация диэлектрика. [42] |
Поместим в электрическое поле незаряженный металлический проводник. Под действием сил поля содержащиеся в нем свободные электроны начнут перемещаться против направления силовых линий к положительному заряду, создающему поле. Явление образования на незаряженном проводнике, внесенном в электрическое поле, электрических: зарядов называется электрической индукцией - электрическим наведением зарядов. [43]
Явление электрической индукции. [44] |
Поместим в электрическое поле незаряженный металлический проводник. Под действием сил поля содержащиеся в нем свободные электроны начнут перемещаться против направления силовых линий к положительному заряду, создающему поле. Явление образования на незаряженном проводнике, внесенном в электрическое поле, электрических зарядов называется электрической индукцией - электрическим наведением зарядов. [45]