15 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

При электризации через влияние заряд на одной стороне тела

При электризации через влияние заряд на одной стороне тела

После этого под­не­сём шарик к шару элек­тро­ско­па и кос­нём­ся его с внут­рен­ней сто­ро­ны. Заряд рас­пре­де­лит­ся по по­верх­но­сти шара элек­тро­ско­па (см. рис. 10). По­вто­ряя опе­ра­цию много раз, мы можем со­об­щить элек­тро­ско­пу до­ста­точ­но боль­шой заряд. В этом можно убе­дить­ся с по­мо­щью на­гляд­но­го ри­сун­ка (см. рис. 11). Рис. 9. За­ря­же­ние ша­ри­ка Рис. 10. Рас­пре­де­ле­ние за­ря­да по по­верх­но­сти шара элек­тро­ско­па Рис. 11. Со­об­ще­ние элек­тро­ско­пу боль­шо­го за­ря­да мно­го­крат­ной пе­ре­да­чей Поляризация диэлектрика Слож­нее объ­яс­нить, по­че­му к на­элек­три­зо­ван­ной па­лоч­ке при­тя­ги­ва­ют­ся ку­соч­ки бу­ма­ги, ведь бу­ма­га – ди­элек­трик, а зна­чит, прак­ти­че­ски не со­дер­жит сво­бод­ных элек­тро­нов.

§ 8. электризация через влияние.

Вы­чис­ли­те заряд каж­до­го ша­ри­ка после со­при­кос­но­ве­ния, если до него заряд пер­во­го ша­ри­ка был равен , а вто­ро­го — . Ре­ше­ние Ре­ше­ние дан­ной за­да­чи ос­но­вы­ва­ет­ся на за­коне со­хра­не­ния элек­три­че­ско­го за­ря­да: сумма за­ря­дов ша­ри­ков до и после со­при­кос­но­ве­ния не может из­ме­нить­ся (так как в дан­ном слу­чае они об­ра­зу­ют за­мкну­тую си­сте­му). Кроме того, важно по­ни­мать, что пе­ре­те­ка­ние за­ря­да с од­но­го ша­ри­ка на дру­гой будет про­ис­хо­дить до тех пор, пока их за­ря­ды не урав­ня­ют­ся (в ка­че­стве ана­ло­гии можно рас­смот­реть теп­ло­вой ба­ланс в си­сте­ме из двух тел с раз­ны­ми тем­пе­ра­ту­ра­ми, ко­то­рый уста­но­вит­ся толь­ко тогда, когда урав­ня­ют­ся тем­пе­ра­ту­ры тел).
Зна­чит, после со­при­кос­но­ве­ния заряд каж­до­го из ша­ри­ков ста­нет рав­ным q (см. рис. 6).

Неверный запрос ошибка 400

От­ме­тим, что об­ще­при­ня­тое на­зва­ние «элек­три­за­ция тре­ни­ем» не со­всем кор­рект­ная, пра­виль­но го­во­рить «элек­три­за­ция при­кос­но­ве­ни­ем», ведь тре­ние необ­хо­ди­мо толь­ко для того, чтобы уве­ли­чить ко­ли­че­ство участ­ков тес­но­го кон­так­та при со­при­кос­но­ве­нии тел. Если до на­ча­ла про­ве­де­ние опыта шер­стя­ная ткань и эбо­ни­то­вая па­лоч­ка не были за­ря­жен­ны­ми, то после про­ве­де­ния опыта они при­об­ре­тут неко­то­рый заряд, при­чем их заряд будет равен по мо­ду­лю, но про­ти­во­по­ло­жен по знаку. Это озна­ча­ет, что до и после про­ве­де­ния опыта сум­мар­ный заряд па­лоч­ки и ткани будет равен 0.

В ре­зуль­та­те про­ве­де­ния мно­гих опы­тов фи­зи­ки уста­но­ви­ли, что при элек­три­за­ции про­ис­хо­дит не со­зда­ние новых за­ря­дов, а их пе­ре­рас­пре­де­ле­ние. Таким об­ра­зом, вы­пол­ня­ет­ся закон со­хра­не­ния за­ря­да.

Электризация через влияние.

Электризация через влияние. теорема фарадея

Объяснение электрических явлений (гребенюк ю.в.)

В любом про­цес­се, где участ­ву­ют дви­жу­щи­е­ся части ве­ще­ства или дви­жет­ся зерно или жид­кость, про­ис­хо­дит раз­де­ле­ние за­ря­дов. Одна из опас­но­стей при транс­пор­ти­ров­ке зерна в эле­ва­тор свя­за­на с тем, что в ре­зуль­та­те раз­де­ле­ния за­ря­дов в ат­мо­сфе­ре, за­пол­нен­ной го­ря­чей пылью, может про­ско­чить искра и про­изой­ти воз­го­ра­ние. В до­маш­них усло­ви­ях устра­нить за­ря­ды ста­ти­че­ско­го элек­три­че­ства до­воль­но легко, по­вы­шая от­но­си­тель­ную влаж­ность воз­ду­ха квар­ти­ры до 60–70 % (см.
рис. 18). Рис. 18. По­вы­ше­ние от­но­си­тель­ной влаж­но­сти воз­ду­ха На этом уроке мы об­су­ди­ли объ­яс­не­ние неко­то­рых элек­три­че­ских яв­ле­ний: в част­но­сти, по­го­во­ри­ли об элек­три­за­ции двумя спо­со­ба­ми – элек­три­за­ции тре­ни­ем и элек­три­за­ции вли­я­ни­ем. На этом урок окон­чен, спа­си­бо за вни­ма­ние.

§ 65. вторая формулировка теоремы максвелла.

По­доб­ные ве­ще­ства при­ня­то на­зы­вать про­вод­ни­ка­ми. По­пыт­ка на­элек­три­зо­вать ме­тал­ли­че­ский стер­жень, удер­жи­вая его в руке, при­ве­дет к тому, что из­бы­точ­ные элек­тро­ны очень быст­ро убе­гут со стерж­ня, и он оста­нет­ся неза­ря­жен­ным. «До­ро­гой для бег­ства» элек­тро­нов слу­жит сам ис­сле­до­ва­тель, по­сколь­ку тело че­ло­ве­ка – это про­вод­ник. Имен­но по­это­му опыты с элек­три­че­ством могут быть опас­ны­ми для их участ­ни­ков! Обыч­но, «ко­неч­ный пункт» для элек­тро­нов – земля, ко­то­рая тоже яв­ля­ет­ся про­вод­ни­ком.

При электризации через влияние заряд на одной стороне тела

Разъединив АВ и CD в присутствии наэлектризованного (влияющего) тела E, удалим это тело и снова соединим АВ с CD; тогда увидим, что листочки обоих электроскопов тотчас сходятся — заряды электроскопов взаимно уничтожаются; следовательно, оба противоположных заряда их равны по величине. Что касается самого влияющего тела E, то его электрическое состояние после всех этих опытов нисколько не меняется. Заметим, что для разъединения обоих электричеств, получаемых через влияние, необходимо разделить проводник ABCD на две части в то время, когда тело Е помещено вблизи А (или D); если АВ и CD были разъединены раньше и к ним приближено тело E, заряженное, например, положительно, то в А возникнет отрицательный заряд, а в В — такой же положительный; заряд В будет в свою очередь влиять на CD и даст нам в С отрицательный, а в D — положительный заряды в одинаковых количествах.

Введение Счи­та­ет­ся, что пер­вым си­сте­ма­ти­че­ское изу­че­ние элек­тро­маг­нит­ных яв­ле­ний начал ан­глий­ский уче­ный Гиль­берт. Од­на­ко объ­яс­нить эти яв­ле­ния уче­ные смог­ли толь­ко спу­стя несколь­ко веков. После от­кры­тия элек­тро­на фи­зи­ки вы­яс­ни­ли, что часть элек­тро­нов может срав­ни­тель­но легко от­ры­вать­ся от атома, пре­вра­щая его в по­ло­жи­тель­но или от­ри­ца­тель­но за­ря­жен­ный ион.

Конспект урока по физике на тему «Электризация через влияние»

Идёт приём заявок

Подать заявку

Для учеников 1-11 классов и дошкольников

Конспект урока по физике по теме

«Электризация через влияние»

Цель обучения: формирование умения объяснять электризация через влияние и отличать ее от электризации трением.

Актуализация знаний (проводится в ходе опроса учащихся)

Назовите греческое название янтаря.

Какой заряд возникает на стеклянной палочке при натирании ее резиной?

Вещество, в котором возможно перемещение зарядов.

Приведите примеры диэлектриков в быту.

Взаимодействие двух одноименно заряженных тел.

Приобретение телом электрического заряда.

Прибор для оценки и сравнения электрических зарядов.

Постановка проблемного вопроса

Какое явление используется при измерении величины заряда электроскопа?

Изучение нового материала

Учащиеся вместе с учителем разбирают опыты по теме «Электризация через влияние», по результату которых делают запись в тетрадях, выводы.

Перераспределение заряда в теле, вызываемое воздействием другого заряженного тела, называется электризацией через влияние.

При поднесении зараженного тела на ближней к нему стороне незаряженного тела возникает заряд противоположного знака.

Заряды, появляющиеся при электризации через влияние в частях тела, обязательно равны по модулю и противоположны по знаку.

Электризация через влияние объясняется притяжением незаряженных тел к заряженным независимо от знака заряда.

Закрепление знаний ( Проверка знаний учащихся)

Определите какие вещества относятся к проводникам, а какие к диэлектрикам (укажите стрелками)

Водный раствор соли

Почему оставленный заряженным электроскоп со временем разряжается? ______________________________________________

Почему разряжается электроскоп, если его шарика коснуться рукой?

Чтобы сообщить электроскопу как можно больший отрицательный заряд, нужно не просто коснуться эбонитовой палочкой шарика электроскопа, а провести по нему палочкой несколько раз, вращая ее вокруг продольной оси. Объясните почему. _____________________

Почему рекомендуется в опытах по электростатике различные наэлектризованные тела подвешивать не на простых, а на шелковых нитях? Оборудование следует держать сухим. ___________________

Для чего к корпусу автоцистерны, предназначенной для перевозки бензина, прикреплена массивная цепь, несколько звеньев которой тянется по земле? __________________________________________

Учащиеся должны усвоить понятие «электризация через влияние», научиться экспериментально подтверждать свои знания.

  • Алютенок Екатерина Петровна
  • Написать
  • 212
  • 04.07.2019

Номер материала: ДБ-645347

  • 04.07.2019
  • 37
  • 04.07.2019
  • 44
  • 04.07.2019
  • 48
  • 04.07.2019
  • 178
  • 03.07.2019
  • 51
  • 03.07.2019
  • 41
  • 03.07.2019
  • 43
  • 03.07.2019
  • 60

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения авторов.

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако редакция сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Упр. 11. стр. 62-63

1. Чем объясняется перераспределение зарядов в теле при электризации через влияние?

В любом незаряженном теле всегда имеются равные количества зарядов противоположных знаков, равномерно распределённые по всему телу. Заряженное тело, поднесённое к незаряженному, притягивает к себе заряд противоположного знака и отталкивает от себя одноимённый заряд. Перераспределение заряда в теле вызвано электризацией через влияние.

2. Как можно с помощью стеклянной палочки наэлектризовать два проводящих тела: одно — положительным, другое — отрицательным зарядом?

Нужно зарядить концы стеклянной палочки разноимёнными зарядами. Для этого её концы натирают соответствующими телами: один — мехом, тогда конец палочки зарядится отрицательно, другой конец палочки амальгамированной кожей, тогда на нём образуется положительный заряд.

3. Легкая незаряженная станиолевая гильза, подвешенная на изолирующей нити, притянулась к отрицательно заряженной палочке, коснулась ее и тут же оттолкнулась от нее. Почему? Как будет протекать опыт при поднесении к гильзе положительно заряженной палочки?

Станиолевая гильза, коснувшись отрицательно заряженной палочки, получает заряд того же знака, который имеет палочка. Если сейчас к гильзе поднести положительно заряженную палочку, то гильза к ней притянется. Разноимённые заряды притягиваются.

4. Если поднести руку к заряженной подвешенной гильзе, то гильза притянется к руке. Объясните происходящее.

Вследствие электризации через влияние на стороне руки, ближайшей к заряженной гильзе, образуется заряд противоположного знака.

5. Передадим значительный электрический заряд пластинке с наклеенными нитями или полосками тонкой бумаги. Как объяснить возникновение «ежа»? Попробуйте пальцем дотронуться до такого «ежа». Почему «иголки ежа» начинают «ловить» ваш палец?

Полоски тонкой бумаги, получив одинаковый заряд, отталкиваются. На пальцах руки, поднесённых к заряженным полоскам бумаги, происходит перераспределение зарядов. Заряд противоположного знака расположен ближе к листкам бумаги, следовательно, сила притяжения, действующая на полоски бумаги, будет больше силы отталкивания.

6. Одну металлическую пластину зарядили отрицательным зарядом и поднесли ко второй такой же, но незаряженной пластине. Какие изменения произойдут со второй пластиной? Почему?

Под действием заряженой отрицательным зарядом пластины посредством электризации через влияние в незаряженной пластине происходит перераспределение заряда, и на её противоположных сторонах возникают два равных разноимённых заряда: на ближайшей поверхности пластины положительный заряд, на тыльной — отрицательный заряд.

7. Отрицательно заряженная пластмассовая линейка притягивает подвешенную на нити бумажную гильзу. Значит ли это, что гильза заряжена положительно? Если гильза отталкивается, то обязательно ли, что она заряжена отрицательно?

Если бумажная гильза заряжена положительно, то отрицательно заряженная пластмассовая линейка обязательно приятнет бумажную гильзу, но она притянет и незаряженную бумажную гильзу, подвешенную на нити, так как при поднесении заряженного тела на ближайших к нему участках поверхностей незаряженного тела возникает заряд противоположного знака. Если гильза отталкивается, то она заряжена отрицательно, так как заряженные одноимённым зарядом тела отталкиваются.

8. Две легкие бумажные гильзы, из которых одна заряжена, а другая нет, подвешены на тонких шелковых нитях. Предложите способ определения, какая из гильз заряжена.

Можно поднести металлический стержень к каждой из бумажных гильз поочерёдно. Заряженная бумажная гильза притягивается к стержню.

9. Могут ли два металлических шарика, заряженные зарядом одного знака, притягиваться друг к другу? Почему?

Два металлических шара, заряженные зарядом одного знака, например отрицательным зарядом, могу притягиваются друг к другу. Такое явление может произойти, если один из шаров значительно большего размера. При расположении рядом таких шаров заряды удаляются друг от друга на значительное расстояние, в результате чего ослабляется их взаимодействие. Так как заряд одного шара влияет на распределение заряда другого шара, а заряд другого шара — на распределение заряда первого шара, то вследствие электризации на участках, откуда ушла отрицательно заряженные частницы, расположится положительный заряд. В этом случае сила при взаимодействии зарядов, полученных при электризации одного шара с зарядами противоположного знака второго шара, окажется больше, чем сила взаимодействия между зарядами шаров одинакового знака.

10. На рисунке показан легкий незаряженный шарик из фольги, подвешенный на шелковой нити. Объясните, почему шарик после того, как начинают вращать ручку электрофорной машины, сначала притягивается к электроду машины, а затем, коснувшись его, отталкивается.

При вращении ручки электрофорной машины на её электродах вследствие электризации появляются разноимённые электрические заряды. Если поднести лёгкий незаряженный шарик из фольги, подвешенный на шёлковой нити, к одному из электродов электрофорной машины, то вследствие влияния заряда электрода на шарик произойдёт перераспределение заряда на шарике, в результате чего ближе размещается заряд противоположного знака. Следовательно, шарик притянется к электроду и, коснувшись его, получает заряд того же знака, который имеет электрод. А одноимённые заряды отталкиваются.

§ 8. Электризация через влияние.

«Электризация трением» не является единственным способом отделения электронов от положительных ионов. Мы рассмотрим в этом и следующем параграфах два других метода разделения зарядов и получения на телах заряда того или иного знака.

Повторим снова опыт зарядки электроскопа, описанный в § 1, и будем внимательно следить за тем, в какой именно момент листки электроскопа начинают расходиться. Мы увидим, что это происходит еще до того, как заряженное тело коснется стержня прибора. Это показывает, что проводник заряжается не только при контакте с заряженным телом, но и в том случае, когда оно находится на некотором расстоянии. Исследуем подробнее это явление.

Подвесим на изолированном проводнике легкие листки бумаги (рис. 14). Если вначале проводник не заряжен, листки будут в неотклоненном положении. Приблизим теперь к проводнику изолированный металлический шар, сильно заряженный, например, при помощи стеклянной палочки. Мы увидим, что листки, подвешенные у концов тела, в точках и , отклоняются, хотя заряженное тело и не касается проводника. Проводник зарядился через влияние, отчего и само явление получило название «электризация через влияние» или «электрическая индукция». Заряды, полученные посредством электрической индукции, называют наведенными или индуцированными. Листки, подвешенные у середины тела, в точках и , не отклоняются. Значит, индуцированные заряды возникают только на концах тела, а середина его остается нейтральной, или незаряженной. Поднося к листкам, подвешенным в точках и , наэлектризованную стеклянную палочку, легко убедиться, что листки в точке от нее отталкиваются, а листки в точке притягиваются. Это значит, что на удаленном конце проводника возникает заряд того же знака, что и на шаре, а на близлежащих частях возникают заряды другого знака. Удалив заряженный шар, мы увидим, что листки опустятся. Явление протекает совершенно аналогичным образом, если повторить опыт, зарядив шар отрицательно (например, при помощи сургуча).

Рис. 14. При приближении заряженного шара листки в точках и отклоняются, что указывает на появление зарядов в этих точках проводника. Листки в точках и не отклоняются, следовательно, заряда в этих точках нет

С точки зрения электронной теории эти явления легко объясняются существованием в проводнике свободных электронов. При поднесении к проводнику положительного заряда электроны к нему притягиваются и накапливаются на ближайшем конце проводника. На нем оказывается некоторое число «избыточных» электронов, и эта часть проводника заряжается отрицательно. На удаленном конце образуется недостаток электронов и, следовательно, избыток положительных ионов: здесь появляется положительный заряд.

При поднесении к проводнику отрицательно заряженного тела электроны накапливаются на удаленном конце, а на ближнем конце получается избыток положительных ионов. После удаления заряда, вызывающего перемещение электронов, они вновь распределяются по проводнику, так что все участки его оказываются по-прежнему незаряженными.

Перемещение зарядов по проводнику и их накопление на концах его будут продолжаться до тех пор, пока воздействие избыточных зарядов, образовавшихся на концах проводника, не уравновесит те исходящие из шара электрические силы, под влиянием которых происходит перераспределение электронов. Отсутствие заряда у середины тела показывает, что здесь уравновешены силы, исходящие из шара, и силы, с которыми действуют на свободные электроны избыточные заряды, накопившиеся у концов проводника.

Индуцированные заряды можно обособить на соответствующих частях проводника, если в присутствии заряженного тела разделить проводник на части. Такой опыт изображен на рис. 15. В этом случае сместившиеся электроны уже не могут вернуться обратно после удаления заряженного шара, так как между обеими частями проводника находится диэлектрик (воздух). Избыточные электроны распределяются по всей левой части; недостаток электронов в точке частично пополняется из области точки , так что каждая часть проводника оказывается заряженной: левая – зарядом, по знаку противоположным заряду шара, правая – зарядом, одноименным с зарядом шара. Расходятся не только листки в точках и , но и остававшиеся прежде неподвижными листки в точках и .

Рис. 15. Листки в точках остаются отклоненными и после удаления заряженного шара

Этим обстоятельством часто пользуются на практике для зарядки проводников. Для того чтобы этим способом зарядить электроскоп, мы можем приблизить к нему заряженную палочку сургуча (несущую отрицательный заряд) и коснуться стержня электроскопа пальцем. При этом некоторое число электронов под влиянием отталкивания от сургуча уйдет через наше тело в землю, а на стержне и на листках электроскопа образуется некоторый недостаток электронов. Если теперь, предварительно отняв палец, убрать сургучную палочку, электроскоп окажется заряженным и притом положительным зарядом (рис. 16). В этом опыте роль второй части проводника играет наше тело, соединенное с землей.

Рис. 16. Различные стадии зарядки тела через влияние: а) приближая к шарику электроскопа отрицательно заряженный сургуч, мы вызываем на стержне электроскопа положительный заряд, а на его листках – отрицательный заряд; б) не убирая сургуча с отрицательным зарядом, прикасаемся рукой к шарику электроскопа и отводим часть отрицательного заряда электроскопа через свое тело в землю; листки электроскопа спадают; в) убрав палец, а затем убрав сургуч, мы оставляем на электроскопе только положительный заряд, который распределяется между шариком и листками электроскопа

Отметим, что, пользуясь явлением индукции, можно определить знак заряда электроскопа. Приблизим к электроскопу тело с зарядом известного знака, например стеклянную палочку. Нетрудно сообразить, каков знак заряда электроскопа, наблюдая, увеличивается или уменьшается при этом отклонение листков (рис. 17).

Рис. 17. Определение знака неизвестного заряда. При приближении одноименного заряда листки электроскопа отклоняются еще более; при приближении разноименного заряда они спадают

8.1. Объясните способ определения знака заряда электроскопа, изображенный на рис. 17.

8.2. Электроскоп заряжается через влияние при помощи стеклянной палочки. Как будут перемещаться при этом электроны?

8.3. К шарику заряженного электроскопа подносят, не касаясь его, незаряженное металлическое тело. Как изменится отклонение листков? Объясните это явление.

8.4. К положительно заряженному электроскопу подносят тело, заряженное отрицательно. По мере приближения тела отклонение листков электроскопа постепенно уменьшается и спадает до нуля. При дальнейшем приближении тела, однако, отклонение вновь появляется. Что при этом происходит?

8.5. При поднесении руки к заряженному грузику, подвешенному на шелковой нити, он притягивается к руке. Почему это происходит?

Электризация через влияние. Теорема Фарадея;

Так называемая электризация через влияние, т. е. возникновение электрических зарядов на нейтральном до того проводящем теле в случае поднесения его к какому-либо другому заряженному телу, представляется явлением естественно необходимым, если рассматри­вать его с точки зрения заполняющих электрическое поле фарадеев­ских трубок со всеми их свойствами. Действительно, представим себе некоторое тело А, заряженное, например, положительно (рис. 122). Во все стороны от тела А расходятся фарадеевские трубки. Под­несем теперь к телу А некоторое проводящее тело В, предвари­тельно не наэлектризованное. Части фарадеевских трубок, оказавшиеся при этом внутри тела В, не могут сохраниться, так как элек­трическая упругость проводника чрезвычайно мала и непрерывно „уступает» электрической силе (см. § 47). Дело в том, что раз­ность потенциалов, которая в первый момент будет существовать между началом и концом каждого участка фарадеевской трубки

внутри тела В, вызовет в нем появление уравнительных электриче­ских токов. Токи эти будут существовать внутри проводящего тела В до тех пор, пока не исчезнут какие бы то ни было разно­сти потенциалов между отдельными частями тела В. Тогда для всех точек его получим:

При этом во всех точках внутри тела В будем иметь:

т. е. деформация электрического смещения в объеме тела В исчез­нет, и, следовательно, исчезнут в нем соответствующие части фарадеевских трубок. Джоулево тепло, развивавшееся в теле В под влиянием возникших в нем электрических токов, эквивалентно тому количеству энергии электрического поля, которое в начальный момент, при поднесении те­ла В к телу А, оказалось в объеме тела В в форме энер­гии упругой электрической деформации (§ 67).

Необходимо иметь в виду, что совершенно подобно то­му, как в случае магнитного поля магнитные линии стре­мятся пройти через тело с большой магнитной прони­цаемостью, например, через кусок железа, и сгущаются в нем, так же и в случае электрического поля мы встречаемся с аналогичной картиной. Фарадеевские трубки стремятся сгуститься в теле с сравнительно большой диэлектриче­ской постоянной. Это может быть объяснено наличием бокового распора в системе фарадеевских трубок (§ 68). Так как всякий проводник можно рассматривать как вещество с очень большой диэлектрической постоянной, то естественно, что общее расположе­ние фарадеевских трубок в поле вокруг заряженного тела А пре­терпит некоторое изменение в связи с приближением тела В, и в результате получится нечто подобное тому, что изображено на рис. 122.

Пунктиром в объеме тела В на рисунке 122 показаны исчезнув­шие участки фарадеевских трубок. Мы видим, таким образом, что, благодаря поднесению тела В, некоторые из трубок, исходящих из тела А, претерпели разрыв. При этом они с одной стороны заканчи­ваются на теле В, и здесь мы обнаруживаем в данном случае отрицательную электризацию, а с другой стороны они отходят от тела В с той части его поверхности, которая наиболее удалена от тела А и на которой оказывается положительная электризация. Итак, мы видим, что всегда, при поднесении к заряженному телу некоторого предварительно не наэлектризованного проводника, на

этом последнем наводится (индуктируется) электричество обоих знаков: на стороне, обращенной к заряженному телу, — всегда про­тивоположного знака, а на другой стороне — того жезнака, что и основной заряд. Вместе с тем алгебраическая сумма наведенных зарядов обязательно равна нулю, так как они образовались вслед­ствие разрыва фарадеевских трубок.

Рассуждения по поводу разобранного примера (рис. 122) остаются по существу теми же и во всех других случаях электри­зации через влияние. В частности, мы можем подобным образом весьма просто разобраться в том, что должно иметь место в известном опыте Фарадея, когда наэлектризованное тело вносится внутрь некоторой замкнутой камеры, стенки которой сделаны из проводящего мате­риала. Представим себе метал­лический изолированный сосуд В (рис. 123), установленный на изолирующей стойке К. Метал­лическая же крышка В’ снаб­жена снизу крючком, к кото­рому на шелковой нити, пока­занной на рисунке пунктиром, подвешено тело А. Если со­суд В и его крышка В’ вна­чале были не наэлектризованы и если, сняв крышку, наэлек­тризовать где-либо на стороне тело А, например, положительно и затем внести его внутрь со­суда В, то начальная картина расположения фарадеевских трубок, связанных с телом А, может быть схематически представлена так, как это изображено на рис. 123.

При этом все без исключения фарадеевские трубки будут перере­заны стенками сосуда и крышкой его. В толще стенок и крышки соответствующие участки трубок смещения исчезнут подобно тому, как это мы видели в случае рис. 122, и в результате на внутренней по­верхности проводящей камеры появляется (наводится) заряд, По абсо­лютной величине в точности равный заряду тела A, но обратного знака, а на наружной поверхности камеры—заряд и по величине и по знаку тождественный с зарядом тела А. Действительное окончательное распределение наведенных электрических зарядов на стенках камеры В, вообще говоря, будет несколько отличаться от схематически представленного на рис. 123, но количественные соотношения, к которым мы пришли, пользуясь свойствами фарадеевских трубок, всегда и неизменно сохраняют свою силу. Соотношения эти, впер­вые установленные Фарадеем, как результат опытного исследо­вания, мы будем называть, по предложению О. Д. Хвольсона, теоремой Фарадея. В общем виде теорема Фарадея, имеющая

большое значение в учении об электрическом поле, формулируется следующим образом:

Если произвольные наэлектризованные тела поместить внутрь проводящей замкнутой камеры, то одинаковые количества раз­ноименных электричеств, наведенных (индуктированных) на вну­тренней и на внешней поверхности, камеры, равны по абсолютной величине полному количеству электричества, находящегося на введенных в камеру телах, независимо от расположения этих тел.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector