|
Электризация индукцией возможна только в проводниках — телах, в которых есть свободно движущиеся заряженные частицы. К проводникам относятся, например, металлы. В металлах свободно движущимися заряженными частицами будут электроны, оторвавшиеся от своих атомов.
Электроны в металлах ведут себя как электронный газ. Так же, как и в газе, они движутся, практически не взаимодействуя друг с другом. Электронный газ заполняет пространство между положительными ионами, образующими кристаллическую решетку металла.
|
Рис. 1. Газ свободных электронов в кристаллической решетке металла. Показана траектория одного из электронов
|
При электризации индукцией основную роль играет действие электрического поля заряженного тела на свободные электроны. Под действием электрического поля электроны начинают двигаться не хаотично, как молекулы газа, а согласованно — в одном направлении (в равномерном электрическом поле — против направления силовых линий поля). Рано или поздно все или часть электронов перемещаются с одного тела на другое (или с одной части тела на другую), и создают собственное электрическое поле, мешающее дальнейшему перемещению остальных электронов. Соприкасающиеся тела (или части одного тела) заряжаются — электризуются.
|
Модель 1. Действие электрического поля заряженного тела на свободные электроны
|
Рассмотрим опыт с незаряженными соприкасающимися металлическими шарами. Поднесем к ним слева, не касаясь шаров, положительно заряженную стеклянную палочку. Под действием электрического поля электронный газ «перетечет» в левую часть левого шара, и в этом месте образуется отрицательный заряд. Если, не убирая палочки, раздвинуть шары, то они останутся разноименно заряженными: левый — отрицательно, а правый — положительно.
Таким образом, электризация тел индукцией объясняется перераспределением электронного газа между телами (или частями тела).
|
|