12.Проводники во внешнем электрическом поле. Возникновение наведенного заряда на проводнике.

Если взять металлический проводник и один его конец поместить в электрическое поле, то на данном конце появится электрический заряд. Согласно закону сохранения электрического заряда, на другом конце проводника появится равный ему по модулю и противоположный по знаку заряд. Явление разделения разноименных зарядов в проводнике, помещенном в электрическое поле, называется электростатической индукцией.

При внесении в электрическое поле проводника свободные заряды в нем приходят в движение. Перераспределение зарядов вызывает изменение электрического поля. Движение зарядов прекращается только тогда, когда напряженность электрического поля внутри проводника становится равной нулю.

Свободные заряды перестают перемещаться вдоль поверхности проводящего тела при достижении такого распределения, при котором вектор напряженности электрического поля в любой точке перпендикулярен поверхности тела. Поэтому в электрическом поле поверхность проводника любой формы является эквипотенциальной поверхностью (см. ниже).

Электростатическое поле внутри проводника равно нулю, весь статический заряд проводника сосредоточен на его поверхности.

Заряд, сообщенный проводнику, распределится по его поверхности не равномерно. Поверхностной плотностью заряда называется физическая величина, равная отношению заряда к площади, на которой он расположен:

Чем больше кривизна поверхности, тем больше поверхностная плотность заряда. Заряды скапливаются на высту

Наведенные заряды формируются на объемных металлических предметах, находящихся в зоне действия электромагнитных полей. Под действием внешнего поля на поверхности проводящего предмета устанавливается такое распределение зарядов, при котором суммарное поле внутри проводника равно нулю. Время релаксации электрических зарядов в металлах - 10-18 - 10-16 с, поэтому равновесное распределение зарядов на металлических телах практически безынерционно воспроизводит изменения внешнего поля. Вектор индукции внешнего поля связывает заряд определенного знака. Равный по величине заряд противоположного знака становится свободным и обуславливает возникновение отличного от нуля потенциала в целом незаряженного тела. При исчезновении внешнего поля индуцированные заряды взаимно компенсируются. В линейных металлических предметах, находящихся в зоне высокочастотного электромагнитного поля, по закону электромагнитной индукции возникает электродвижущая сила, значение которой может достигать 1000 В. Наведенный заряд формируется также под влиянием паразитных емкостных связей.

13.Электроемкость. Емкость шара. Заземление. Емкость конденсатора, системы конденсаторов.

Электроемкость, отношение количества электричества, имеющегося в каком-либо проводящем теле, к величине потенциала этого тела, при условии, что все проводящие тела, находящиеся вблизи этого тела, соединены с землею.

Емкость определяется геометрической формой, размерами проводника и свойствами среды (от материала проводника не зависит). Чем больше емкость проводника, тем меньше меняется потенциал при изменении заряда.

Емкость шара в СИ:   -

Искусственное заземление — это преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки электрической сети,электроустановки или оборудования, с заземляющим устройством.

Заземляющее устройство (ЗУ) состоит из заземлителя (проводящей части или совокупности соединённых между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землёй непосредственно или через промежуточную проводящую среду) и заземляющего проводника, соединяющего заземляемую часть (точку) с заземлителем. Заземлитель может быть простым металлическим стержнем (чаще всего стальным, реже медным) или сложным комплексом элементов специальной формы.

заземление – есть соединение данного тела с телом бесконечно больших размеров, так что потенциал этого тела не изменяется при сообщении ему произвольного заряда и, наоборот, при необходимости это тело может сообщить произвольный заряд, не изменяя его потенциала, который естественно можно положить равным нулю. Поэтому также можно сказать, что заземление – это «соединение с бесконечностью», а потенциал заземленного тела равен нулю, кроме того, суммарный заряд заземленного тела может изменяться.

Конденса́тор (от лат. condensare — «уплотнять», «сгущать») — двухполюсник с определённым значением ёмкости и малой омической проводимостью; устройство для накопления заряда и энергии электрического поля. Конденсатор является пассивным электронным компонентом. Обычно состоит из двух электродов в форме пластин (называемых обкладками), разделённыхдиэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок.

Конденсатор может накапливать электрическую энергию. Энергия заряженного конденсатора:

где U — напряжение (разность потенциалов), до которого заряжен конденсатор.

Название	Ёмкость	Электрическое поле	Схема
Плоский конденсатор
Цилиндрический конденсатор
Сферический конденсатор
Сфера