Умови рівноваги зарядів у провідниках

Розглянемо умови рівноваги зарядів у провіднику, скориставшись поняттям різниці потенціалів. Як уже зазначалося в § 16, при рівновазі зарядів напруженість поля в провіднику повинна дорівнювати нулю (т. Е. Електричне поле в провіднику відсутній). Але на підставі (23.1) це означає, що різниця потенціалів між будь-якими точками провідника дорівнює нулю. Це відноситься також і до всіх точок поверхні провідника. Отже, поверхня провідника є еквіпотенційної поверхнею.

Так як лінії поля перпендикулярні до всіх еквіпотенційної поверхнях (§ 22), то вони перпендикулярні до поверхні провідника – висновок, який ми вже отримали в § 18.

Якщо ми маємо два ізольованих провідника 1 і 2 (рис. 42), то поверхня кожного з них повинна бути еквіпотенційної поверхнею. Але між поверхнями цих двох провідників може існувати різниця потенціалів. Що станеться, якщо ці два провідника з’єднати металевим дротом? Між кінцями цього дроту буде існувати різниця потенціалів, що дорівнює різниці потенціалів провідників. Отже, уздовж дроту буде діяти електричне поле, і тому в ній почнеться рух вільних електронів, що переходять в бік зростання потенціалу (§ 23), бо електрони мають негативний заряд. Разом з цим рухом почнеться і переміщення електронів по провідниках 1 і 2, в результаті якого имевшаяся спочатку різниця потенціалів між провідниками буде зменшуватися. Рух електронів, т. Е. Електричний струм в провідниках і в з’єднує їх дроті, буде тривати до тих пір, поки різниця потенціалів між всіма точками цих провідників не стане рівною нулю і поверхні обох провідників і дроту між ними не стануть однією еквіпотенційної поверхнею.

Наш земну кулю в цілому є провідником. Тому поверхня Землі є також Еквіпотенціальна поверхню. При побудові еквіпотенціальних поверхонь нерідко вибирають як нульовий еквіпотенціальною поверхнею, збігається з поверхнею Землі, і іноді кажуть замість “різниця потенціалів” просто “потенціал” в даній точці. При цьому мають на увазі ту різницю потенціалів, яка існує між цією точкою і якою-небудь точкою поверхні Землі. Як вже було роз’яснено в § 22, вибір поверхні Землі в якості нульовий еквіпотенційної поверхні є умовним.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)

Умови рівноваги зарядів у провідниках