Идеальный проводник в электростатическом поле

В качестве идеального рассмотрим металлический проводник, помещенный в однородное электрическое поле. Под действием поля свободные электроны начнут перемещаться против поля. В результате (рис.3.8) левая часть проводника зарядится отрицательно, а правая, где будет недоставать электронов, - положительно. Возникающие на проводнике заряды называются индуцированными(само явление - электростатической индукцией).

Перемещение зарядов будет происходить до тех пор, пока внешнее поле не компенсируется собственным полем зарядов внутри проводника. Таким образом,

Рис. 3.8

результирующее поле внутри проводника обращается в 0 (Е=0). Отсутствие поля внутри проводника означает согласно (3.22) и (3.23), что все его точки имеют одинаковый потенциал и поверхность проводника является эквипотенциальной. В этом случае силовые линии поля должны быть перпендикулярными к поверхности проводника. Внесенный в однородное внешнее поле проводник искажает его, делая неоднородным.

Индуцируемые заряды располагаются только на поверхности проводника. Если электрическое поле отсутствует внутри сплошного проводника, то очевидно, что оно отсутствует и внутри полости, если такая имеется в проводнике, то есть любой объем, окруженный металлической оболочкой (сплошной или густой сеткой), будет экранирован от внешних электрических полей (электростатическая защита).

При сообщении проводнику избыточного зарядапоследний располагается только по его поверхности с плотностью σ.