7.2 Электрическое поле в веществе

Проводники в электрическом поле

Проводники — это тела, в которых имеются свободно движущиеся заряженные частицы (например, электроны в металле).

Наличие таких частиц приводит к тому, что при внесении проводника в поле заряды в проводнике перемещаются до тех пор, пока напряженность поля во всех точках проводника не обратится в нуль. В статическом поле имеет место следующее.

• 1) Внутри проводника Ё = 0.
• 2) Потенциал ср внутри проводника постоянен. Его величина зависит от окружающей обстановки (в конечном итоге — от поля во всем пространстве).
• 3) Поверхность проводника является эквипотенциальной. Силовые линии поля подходят к поверхности проводника по нормали.
• 4) Плотность заряда внутри проводника равна нулю. Заряды сосредоточены на поверхности проводника. Поверхностная плотность

заряда (заряд на единицу поверхности о = dq / d5) равна, а = ее₀Ё ? Я,.

где Я — внешняя нормаль к поверхности в данной точке; Е — напряженность поля у поверхности проводника в данной точке; е — диэлектрическая проницаемость среды у поверхности проводника.

В качестве иллюстрации на рис. 7.20 изображено поле, созданное точечным зарядом в присутствии проводника. Потенциал поверхности проводника совпадает с потенциалом <�р₀ некоторой эквипотенциали. Силовые линии поля ортогональ- Рис. 7.20 ны эквипотенциальным поверхностям.

(см. п. 7.1.4). Чтобы найти потенциал проводника <�р₀, нужно найти поле во всем пространстве. Это трудная задача, которую для проводника произвольной формы можно решить лишь с помощью численного компьютерного моделирования.