Провідники в електричному полі

Провідники в електричному полі електризуються під дію електричних сил. На їх поверхні з’являються вільні електричні заряди. Ці заряди створюють внутрішнє електричне поле, яке компенсує зовнішнє. Заряд всередині провідника поміщеного в електричне поле дорівнює нулю.

Отже, тепер докладніше. Провідник це така речовина, в якій присутні вільні заряди. Вільні значить ні до чого не прив’язані, і можуть вільно переміщуєватись в межах речовини. Типовими провідниками є метали. Також до них належать електроліти і плазма.

В металах вільними зарядами є електрони, так як вони не прив’язані до своїх ядер і можуть вільно переміщатися. Що вони і роблять під дією тепла. Тобто здійснюють хаотичний тепловий рух. В електролітах носії зарядів це позитивні і негативні іони. У плазмі вільними носіями зарядів є іони і електрони.

Коли в провіднику електрон відривається від атома, то атом перетворюється в позитивно заряджений іон. Таким чином, всередині провідника є як позитивні, так і негативні заряди. Але поле всередині нього відсутнє, так як заряди компенсують один одного.

При приміщенні металевого провідника в зовнішнє електричне поле на вільні електрони усередині нього починають діяти сили електричного поля. Таким чином, що вони починають рухатися в напрямку дії сили. Але при цьому вони також здійснюють і тепловий рух. Як відомо рух електричних зарядів усередині провідника це електричний струм. Але цей струм буде протікати недовго. До тих пір поки на одній з поверхонь не утвориться надлишковий позитивний заряд. А на іншій негативний.

провідник у відсутності і наявності зовнішнього електричного поля

Малюнок 1 — провідник у відсутності і наявності зовнішнього електричного поля

Ці заряди призведуть до утворення внутрішнього електричного поля. Яке буде прагнути перешкоджати зовнішньому. У кінцевому рахунку, внутрішнє поле стане по напруженості таким ж, як і зовнішнє. Отже, всередині провідника ці поля компенсуються і напруженість буде дорівнювати нулю. І до цього моменту струм у провіднику припиниться. Насправді цей процес відбувається дуже швидко.

Після утворення внутрішнього поля, яке створюється зарядами, що знаходяться на поверхні провідника. Заряди всередині провідника будуть відсутні. Так як вони перерозподіляться і підуть до стінок. У цей момент можна вирізати порожнину всередині провідника і картина поля в цьому випадку не зміниться. Ця властивість використовується для захисту від електричного поля. Об’єкт поміщається в замкнений металевий екран і заземлюється. Екран може бути навіть не суцільним, а виконаним з густої металевої сітки.