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Conducteurs dans un champ électrique

Différents organes, comme chacun sait, sont divisés enles non-conducteurs (diélectriques) et les conducteurs par leurs propriétés électriques. L'une des caractéristiques des conducteurs dans un champ électrique est que lorsque les charges sont en équilibre à leur surface, il n'y aura pas de champ électrique à l'intérieur. Comment cela peut-il être expliqué?

Le fait est que les conducteurs ont descharges électriques. Ainsi, les métaux, par exemple, sont porteurs de charges telles que les électrons, qui ont perdu leur liaison avec les atomes. Ils sont appelés électrons libres.

De tels électrons dans un conducteur métallique placé dans un champ électrique, sous l'influence des forces de ce champ, se déplaceront dans une direction qui sera opposée à la force du champ électrique.

Prenez un conducteur dans un champ électrique ABCD, qui est placé dans un champ uniforme, avec l'intensité dirigée de gauche à droite.

Sur la surface du conducteur AC, uncharge négative et excès positif - sur l'autre DB. Dans cet exemple, nous voyons que les conducteurs dans un champ électrique sont électrifiés. Les charges qui apparaissent à la surface du conducteur créent un champ électrique supplémentaire à l'intérieur. Ses lignes de force ont la direction opposée par rapport aux lignes de force du champ principal. En conséquence, la force du champ principal dans le conducteur diminuera, c'est-à-dire la force qui agit sur les électrons libres s'affaiblira et provoque également leur mouvement. Les charges qui ont des conducteurs dans un champ électrique cesseront de bouger lorsque la force du champ résultant à l'intérieur deviendra nulle.

Ainsi, lorsque les charges sur le conducteur sont en équilibre, le champà l'intérieur, il est absent. Son absence peut être utilisée pour protéger les corps de l'influence d'un champ électrique externe. Pour cela, il suffit d'entourer le corps d'une fine couche conductrice, par exemple, pour le placer dans une boîte métallique. Il n'y aura aucun champ à l'intérieur de cette boîte.

Pour prouver le fait que dans un accuséIl n'y a pas de champ électrique dans le conducteur, dans son expérience, Faraday a construit une grande cage métallique, qu'il a installée sur des isolateurs et rechargée. Alors qu'il était à l'intérieur de cette cellule avec un électroscope hypersensible, Faraday a prouvé qu'aucune force électrique n'agissait à l'intérieur, bien qu'une charge très importante était concentrée sur la surface externe. Ce phénomène est appelé électrification par influence ou induction électrostatique. Sa cause est l'effet d'un champ électrique externe sur les électrons inoccupés dans le conducteur. Et les charges qui ont des conducteurs dans un champ électrique sont appelées charges inductives.

Le phénomène d'électrification par influence explique l'attraction entre les corps électrifiés et non électrifiés, ainsi que le transfert d'une charge électrique lorsque de tels corps entrent en contact.

Lorsqu'un corps électrifié est rapproché d'un poumonconducteur, puis des charges inductives des deux signes y apparaissent. Ainsi, les charges de signes opposés seront attirées vers le corps et les charges du même nom se repousseront. En raison du fait que les charges du même nom sont du côté du conducteur de lumière, qui est plus éloigné du corps, la résultante de ces deux forces est la force d'attraction. Sous l'influence de cette force, le conducteur de lumière sera attiré vers le corps. Lors du contact, leur charge inductive de signe opposé sera neutralisée par une partie de la charge inductive, qui lui est égale en grandeur. Sur un conducteur de lumière, la même charge restera que sur le corps.

En raison du fait que le conducteur de lumière a maintenant la même charge que le corps, il s'en éloignera; c'est ce que nous observons par expérience.

Les conducteurs et les diélectriques dans un champ électrique ont des propriétés différentes. Ainsi, les diélectriques n'ont pratiquement pas de frais gratuits. Lorsqu'il est placé dans un champ électrique, le phénomène de polarisation se produit.