что такое индуцированный заряд

Индуцированный заряд

Электростатическая индукция — явление наведения собственного электростатического поля, при действии на тело внешнего электрического поля. Явление обусловлено перераспределением зарядов внутри проводящих тел, а также поляризацией внутренних микроструктур [1] у непроводящих тел. Внешнее электрическое поле может значительно исказиться вблизи тела с индуцированным электрическим полем.

Содержание

Электростатическая индукция в проводниках

Перераспределение электронов в хорошо проводящих металлах при действии внешнего электрического поля происходит до тех пор, пока заряды практически полностью не скомпенсируют внешнее электрическое поле внутри тела. При этом на противоположных сторонах [2] проводящего тела появятся противоположные наведённые(индуцированные) заряды.

Электростатическая индукция в диэлектриках

Диэлектрики в электростатическом поле поляризуются.

Применение

Наиболее массовое применение находит основанная на данном явлении электростатическая защита приборов и соединительных цепей.

Данный эффект используется в ряде приборов, например в генераторе Ван де Граафа.

Ссылки

Примечания

Полезное

Смотреть что такое «Индуцированный заряд» в других словарях:

индуцированный заряд — наведённый заряд — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы наведённый заряд EN induced chargeinductive … Справочник технического переводчика

индуцированный заряд — indukuotasis krūvis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. induced charge vok. induzierte Ladung, f; Influenzladung, f rus. индуцированный заряд, m; наведенный заряд, m pranc. charge induite, f … Fizikos terminų žodynas

индуцированный электрический заряд — indukuotasis krūvis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dažniausiai tai tam tikroje terpės vietoje elektromagnetinio lauko ar kitokio poveikio sukurtas elektros krūvis. atitikmenys: angl. induced electric charge vok.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

индуцированный электрический заряд — indukuotasis elektros krūvis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. induced electric charge vok. induzierte elektrische Ladung, f rus. индуцированный электрический заряд, m; наведённый электрический заряд, m pranc. charge électrique induite … Fizikos terminų žodynas

наведенный заряд — indukuotasis krūvis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. induced charge vok. induzierte Ladung, f; Influenzladung, f rus. индуцированный заряд, m; наведенный заряд, m pranc. charge induite, f … Fizikos terminų žodynas

наведенный электрический заряд — indukuotasis krūvis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Dažniausiai tai tam tikroje terpės vietoje elektromagnetinio lauko ar kitokio poveikio sukurtas elektros krūvis. atitikmenys: angl. induced electric charge vok.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

наведённый электрический заряд — indukuotasis elektros krūvis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. induced electric charge vok. induzierte elektrische Ladung, f rus. индуцированный электрический заряд, m; наведённый электрический заряд, m pranc. charge électrique induite … Fizikos terminų žodynas

Вольта Алессандро — (Volta) (1745 1827), итальянский физик и физиолог, один из основоположников учения об электричестве. Создал первый химический источник тока (1800, вольтов столб). Открыл контактную разность потенциалов. * * * ВОЛЬТА Алессандро ВОЛЬТА (Volta)… … Энциклопедический словарь

Influenzladung — indukuotasis krūvis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. induced charge vok. induzierte Ladung, f; Influenzladung, f rus. индуцированный заряд, m; наведенный заряд, m pranc. charge induite, f … Fizikos terminų žodynas

charge induite — indukuotasis krūvis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. induced charge vok. induzierte Ladung, f; Influenzladung, f rus. индуцированный заряд, m; наведенный заряд, m pranc. charge induite, f … Fizikos terminų žodynas

Источник

Индуцированный заряд

Рассмотрите индуцированный заряд в электростатической индукции. Как выглядит явление индукции электростатического поля, проводники и диэлектрики, заряд.

Электростатическая индукция – перераспределение зарядов внутри объекта, выступающее реакцией на присутствие близкого заряда.

Задача обучения

Основные пункты

Термины

Электростатическая индукция – перераспределение заряда внутри объекта. Это реакция на соседний заряд. Единица материи обычно обладает равными частями положительного и отрицательного зарядов, распределенных равномерно по объему. Так что, можно говорить, что здесь нет чистого заряда.

Если заряженная часть вещества расположена близко к незаряженной, то приводит к перераспределению заряда в нейтральном материале. Тогда электроны в нейтральном перемещаются в соответствии с зарядом соседнего заряженного тела. При положительном знаке индуктора, электроны устремятся к нему, делая незаряженный объект еще более отрицательным.

Положительный конец электростатического генератора движется рядом с незаряженным латунным цилиндром, заставляя его поляризоваться по мере того, как левый конец приобретает положительный заряд, а правый – отрицательный

Если заряженные и незаряженные тела контактируют, то создают разряд, объединяющий промежуток между ними. Основываясь на знаке заряда индуктора, электроны перейдут или уйдут из ранее незаряженного объекта. Общий заряд сберегается, а индуктор будет уменьшаться по мере передачи заряда объекту.

Субъекты, способные реагировать на индукторы, включают проводники и диэлектрики. В первом варианте поток зарядов создает сильную поляризацию. А во втором – сила относительно слабая.

Источник

Индуцированный заряд

Электростатическая индукция — явление наведения собственного электростатического поля при действии на тело внешнего электрического поля. Явление обусловлено перераспределением зарядов внутри проводящих тел, а также поляризацией внутренних микроструктур [1] у непроводящих тел. Внешнее электрическое поле может значительно исказиться вблизи тела с индуцированным электрическим полем.

Содержание

Электростатическая индукция в проводниках

Перераспределение зарядов в хорошо проводящих металлах при действии внешнего электрического поля происходит до тех пор, пока заряды внутри тела практически полностью не скомпенсируют внешнее электрическое поле. При этом на противоположных сторонах [2] проводящего тела появятся противоположные наведённые (индуцированные) заряды.

Электростатическая индукция в диэлектриках

Диэлектрики в электростатическом поле поляризуются.

Применение

Наиболее массовое применение находит основанная на данном явлении электростатическая защита приборов и соединительных цепей.

Эффект электростатической индукции используется в ряде приборов, в частности, в электростатических генераторах: Гольца, Уимсхерста, капельнице Кельвина, генераторе Ван де Граафа, пеллетроне и других.

Источник

Что такое индуцированный заряд

Проводники это тела, в которых электрические заряды способны перемещаться под действием сколь угодно слабого электростатического поля, что приводит к появлению поля внутри проводника, равного и противоположного внешнему. Вследствие этого сообщённый проводнику заряд будет перераспределяться до тех пор, пока в любой точке внутри проводника напряженность электрического поля не станет равной нулю.

Таким образом, напряженность электрического поля внутри проводника всегда будет равна нулю.

Распределение зарядов по поверхности

E = dϕ/dr → dϕ/dr = 0 → ϕ = const [1]

Так как напряжённость внутри проводника равна нулю (Е = 0), то потенциал внутри проводника постоянен.

На поверхности заряженного проводника вектор напряженности Е должен быть направлен перпендикулярно к этой поверхности, иначе под действием составляющей, касательной к поверхности (E_t), заряды перемещались бы по поверхности проводника.

Таким образом, при условии статического распределения зарядов, напряженность на поверхности:

где E_n — нормальная составляющая напряженности,
E_t — составляющая напряженности, направленная касательно к поверхности.

Из равенств [1] и [2] следует, что при равновесии зарядов поверхность проводника является эквипотенциальной.

Таким образом, в состоянии равновесия внутри проводника избыточных зарядов нет.

Поэтому если мы удалим вещество из некоторого объёма, взятого внутри проводника, это никак не отразится на равновесном расположении зарядов. Таким образом, избыточный заряд распределяется на полом проводнике так же, как и на сплошном, т.е. по его наружной поверхности. На внутренней поверхности избыточные заряды располагаться не могут.

Если поместить на внутреннюю поверхность полого проводника электрический заряд, то этот заряд будет вытолкнут на наружную поверхность проводника, повышая потенциал последнего. Многократно повторяя передачу полому проводнику можно значительно повысить его потенциал до величины, ограничиваемой явлением стекания зарядов с проводника. Этот принцип был использован Ван-дер-Граафом для построения электростатического генератора, позже названного его именем. В этом устройстве заряд от электростатической машины передаётся бесконечной непроводящей ленте, переносящий его внутрь большой металлической сферы. Там заряд снимается и переходит на наружную поверхность проводника, таким образом, удаётся постепенно сообщить сфере очень большой заряд и достигнуть разности потенциалов в несколько миллионов вольт.

Проводники во внешнем электрическом поле.

Перемещение зарядов в проводнике помещённом во внешнее электрическое поле Е₀ будет происходить до тех пор, пока создаваемое индукционными зарядами дополнительное поле Е_доп. не скомпенсирует внешнее поле Е₀ во всех точках внутри проводника и результирующее поле Е внутри проводника станет равным нулю.

Суммарное поле Е вблизи проводника будет заметно отличаться от своего первоначального значения Е₀. Линии Е будут перпендикулярны к поверхности проводника и будут частично кончаться на индуцированных отрицательных зарядах и вновь начинаться на индуцированных положительных зарядах.

Отсутствие поля внутри проводника, помещённого в электрическое поле, широко применяется в технике для электростатической защиты от внешних электрических полей (экранировки) разных электрических приборов и проводов. Когда какой-то прибор хотят защитить от воздействия внешних полей, его окружают проводящим футляром (экраном).

Источник

Проводники. Проводники в электрическом поле. Индуцированные заряды

Вещество, внесенное в электрическое поле, может существенно изменить его. Это связано с тем, что вещество состоит из заряженных частиц. В отсутствие внешнего поля частицы распределяются внутри вещества так, что создаваемое ими электрическое поле в среднем по объемам, включающим большое число атомов или молекул, равно нулю. При наличии внешнего поля происходит перераспределение заряженных частиц, и в веществе возникает собственное электрическое поле. Полное электрическое полескладывается в соответствии с принципом суперпозиции из внешнего поляи внутреннего полясоздаваемого заряженными частицами вещества.

Вещество многообразно по своим электрическим свойствам. Наиболее широкие классы вещества составляют проводники и диэлектрики.

Основная особенность проводников – наличие свободных зарядов (электронов), которые участвуют в тепловом движении и могут перемещаться по всему объему проводника. Типичные проводники – металлы.

В отсутствие внешнего поля в любом элементе объема проводника отрицательный свободный заряд компенсируется положительным зарядом ионной решетки. В проводнике, внесенном в электрическое поле, происходит перераспределение свободных зарядов, в результате чего на поверхности проводника возникают нескомпенсированные положительные и отрицательные заряды (рис.10.1). Этот процесс называют электростатической индукцией, а появившиеся на поверхности проводника заряды – индукционными зарядами.

Индукционные заряды создают свое собственное поле, которое компенсирует внешнее полево всем объеме проводника:

. (10.1)

Полное электростатическое поле внутри проводника равно нулю, а потенциалы во всех точках одинаковы и равны потенциалу на поверхности проводника.

Рис.10.1.

Все внутренние области проводника, внесенного в электрическое поле, остаются электронейтральными, т.е. внутри проводника нет избыточных зарядов. Если удалить некоторый объем, выделенный внутри проводника, и образовать пустую полость, то электрическое поле внутри полости будет равно нулю. На этом основана электростатическая защита – чувствительные к электрическому полю приборы для исключения влияния поля помещают в металлические ящики или окружаются металлической сеткой.

Так как поверхность проводника является эквипотенциальной, силовые линии у поверхности должны быть перпендикулярны к ней.

Источник