Электростатическая индукция

Эксперимент с электроскопом показывающий возникновение индуцированного заряда.
Капельница Кельвина

Электростатическая индукция (электризация через влияние[1]) — явление наведения собственного электростатического поля при действии на тело внешнего электрического поля. Явление обусловлено перераспределением зарядов внутри проводящих тел, а также поляризацией внутренних микроструктур[2] у непроводящих тел. Внешнее электрическое поле может значительно исказиться вблизи тела с индуцированным электрическим полем.

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[3] проводящего тела появятся противоположные наведённые (индуцированные) заряды.

Электростатической индукцией в проводниках пользуются при их заряжении. Так, если проводник заземлить и поднести к нему заряженное отрицательно тело, не касаясь им проводника, то некоторое количество отрицательных зарядов перетечёт в землю, заместившись взамен положительными. Если теперь убрать заземление, а затем и заряженное тело, проводник останется положительно заряженным. Если же сделать то же самое, не заземляя проводник, то после убирания заряженного тела индуцированные на проводнике заряды перераспределятся, и все его части вновь станут нейтральными[4].

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.

Примечания

  1. ↑ Ландсберг, 2003, § 8. Электризация через влияние.
  2. ↑ атомов, молекул, кристаллических решёток и т. п.
  3. ↑ относительно внешнего электрического поля
  4. ↑ Ландсберг, 2003, § 8. Электризация через влияние, с. 24—27.

Литература

  • Электричество и магнетизм // Элементарный учебник физики / Под ред. Г. С. Ландсберга. — 13-е изд. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. — Т. 2. — С. 24—27.

Ссылки