Электростатика - Изоляторы и проводники | | Печать | |
Ученикам - Учебник по физике |
07.01.2013 12:06 |
Во многих случаях различные материалы подразделяют, говоря, что один является проводником электричества (электрическим проводником), а другой — изолятором. Это деление основано на опытах, подобных тем, которые мы сейчас обсудим. Предположим, что легкий шарик с металлическим покрытием подвешен на шелковой нити. Расположим горизонтально металлический стержень на стеклянной или пластмассовой подставке так, чтобы одним концом он касался шарика. Наэлектризуем стеклянный стержень и проведем им по концу металлического стержня. В результате шарик отклонится. Повторим опыт, взяв вместо металлического стержня пластмассовый. Теперь шарик не отталкивается от стержня. Таким образом, мы видим, что металлический и пластмассовый стержни ведут себя различно. Чтобы объяснить это различие, достаточно предположить, что в металле какие-то заряженные частицы могут свободно двигаться от одного конца к другому, в то время как в пластмассе нет таких заряженных частиц, которые могли бы свободно двигаться. Допустим, например, что свободные частицы в металле заряжены отрицательно. Когда положительно заряженный стеклянный стержень касается нейтрального металлического стержня, стекло вытягивает некоторое число свободных отрицательно заряженных частиц из металлического стержня и из шарика. Поэтому шарик и металлический стержень становятся положительно заряженными и отталкивают друг друга. Даже после удаления стекла будет иметь место недостаток отрицательно заряженных частиц как в металлическом стержне, так и в шарике, и они будут продолжать взаимно отталкиваться. С равным правом можно допустить, что свободные частицы заряжены положительно. Тогда, если коснуться металлического стержня наэлектризованным стеклянным стержнем, положительно заряженные частицы перейдут от стекла к металлу и, пройдя сквозь него, попадут на шарик. Снова металлический стержень и шарик оба станут положительно заряженными и будут взаимно отталкиваться. Теперь представим себе, что случится, если металлический стержень заменить пластмассовым. В пластмассе ни положительные, ни К концу этой главы мы узнаем, как определять знак заряда свободно движущихся частиц в различного типа проводниках. Мы увидим, что когда проводниками являются жидкости и газы, то движутся как положительно, так и отрицательно заряженные частицы. В металлах же проводимость обусловлена только движением электрически отрицательных частиц. Для краткости обсуждения в следующих нескольких разделах мы будем молчаливо предполагать, что движутся только отрицательно заряженные частицы. Когда чтение хобби, плюс найдется в любой ситуации. |