Lek_3_PROVODNIKI_V_ELEKTRIChESKOM_POLE

•Заметим, что на поверхности проводника, имеющего

форму шара, в равновесном состоянии поверхностная плотность избыточных зарядов везде одинакова.

•Однако у тел произвольной формы эта плотность различна в различных местах в зависимости от кривизны поверхности в данном масте.

•Выберем на поверхности проводника некоторую

малую площадку S , которую можно было бы считать частью сферы радиуса r .

• Запишем для этой части сферы формулу потенциала

поля:

			4 r2
	q									0	(2)
						r
	4 0 r		4 0 r		0				r

• Так как потенциал

одинаков во всех точках

поверхности проводника, то поверхностная плотность

зарядов	должна быть обратно пропорциональна
радиусу	кривизны поверхностиr	в данном месте.

• Из этих рассуждений следует, что на остриях

проводника (где плотность зарядов

r

очень мало)	поверхностная
, а следовательно,	и индукция

D

и напряженность электрического поля

E / 0

могут быть очень велики, что может привести к стеканию заряда из острия (рис. 5 и рис. 6).

• Следует отметить и то, что, если в проводнике,

внесенном в электрическое поле, существует полость, то напряженность поля в полости также равна нулю.

Рис. 5

Рис. 6

• Этот момент поясняется рисунком 7. Это свойство

проводников используется для электростатической защиты различных измерительных и электронных приборов.

Рис. 7

4.Электростатический генератор

•Если заряженный металлический шарик привести в соприкосновение с поверхностью какого-либо проводника, то заряд шарика частично передается проводнику: шарик будет разряжаться до тех пор, пока их потенциалы не выравняются.

• Иначе обстоит дело, если шарик привести в

соприкосновение с внутренней поверхностью полого проводника (рис. 8). При этом весь заряд с шарика стечет на проводник и распределится на внешней

поверхности

Рис. 8

проводника.

• Потенциал полого проводника

может быть больше, чем потенциал шарика, так как каждый раз прикасаясь к внутренней поверхности полого проводника заряд шарика будет полностью переноситься на внешнюю поверхность проводника, в результате чего его потенциал может возрасти в тысячи раз по

сравнению с потенциалом шарика.

Рис. 9

их вовнутрь сферы, в положительных зарядов.

• Схема электростатиче-

ского генератора представлена на рис. 9 .

• Зарядное устройство

заряжает ленту транспортера положительными зарядами. Лента переносит

которой происходит съем

•Затем заряды стекают на внешнюю поверхность сферы, в результате чего потенциал сферы относительно Земли может увеличиться в миллионы раз.

•В настоящее время такие генераторы работают во многих научно-исследовательских центрах мира.

•Так, в Массачусетском технологическом институте построен генератор с диаметром сферы 4,5 м и получен на ней потенциал (3 ÷ 5)·106 В.

•Ускорительная техника достаточно широко развита и в нашем Томске.

•Так, например, в НИИ ядерной физики имеется около десяти ускорителей. Один из них - ЭСГ или генератор Ван-де-Граафа. Он изготовлен в специальной башне и в нем достигнут потенциал один миллион вольт.

Конец лекции по данной теме