Электростатическая индукция
Электростатическая индукция — это разделение свободных зарядов внутри проводника под действием внешнего электрического поля. При этом проводник в целом может оставаться электрически нейтральным: заряды лишь перераспределяются по его поверхности.
В металлах есть свободные электроны. Если к незаряженному проводнику приблизить положительно заряженное тело, электроны притянутся к ближайшему краю. Ближняя часть проводника станет отрицательно заряженной, а дальняя — положительно заряженной из-за недостатка электронов. При приближении отрицательно заряженного тела картина будет обратной.
Условие равновесия
Перераспределение продолжается до установления электростатического равновесия. Внутри проводника напряжённость поля становится равной нулю, а его поверхность оказывается эквипотенциальной. Наведённые заряды располагаются на поверхности, особенно плотно — возле острых выступов.
К металлическому шару приближают положительно заряженную палочку, не касаясь шара. Электроны шара смещаются к палочке, поэтому ближняя сторона становится отрицательной, а дальняя — положительной. Общий заряд шара при этом остаётся равным нулю.
При электростатической индукции свободные заряды перемещаются внутри проводника. В диэлектрике свободного перемещения зарядов по всему телу нет: происходит небольшое смещение связанных положительных и отрицательных зарядов — поляризация диэлектрика.
Электростатическая индукция используется для защиты приборов: замкнутый проводящий корпус перераспределяет наведённые заряды по своей поверхности, а поле внутри ослабляется. Это явление лежит в основе электростатического экранирования.
Что произойдёт с незаряженным металлическим шаром, если к нему приблизить отрицательно заряженное тело?
Главное
- Электростатическая индукция — разделение свободных зарядов в проводнике под действием внешнего поля.
- Изолированный проводник в целом сохраняет свой заряд, но на разных участках его поверхности возникают заряды разных знаков.
- В состоянии электростатического равновесия поле внутри проводника равно нулю; явление используют для электростатического экранирования.