РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАРЯДОВ НА ПРОВОДНИКЕ

В проводниках свободные носители электрических зарядов могут перемещаться по всему объему этих тел. В металлических проводниках атомы, образуя кристаллическую решетку, частично теряют свои внешние электроны. Эти электроны перестают принадлежать определенным атомам и являются «собственностью» всего металлического тела. Их называют свободными электронами, так как они могут свободно перемещаться в этом теле, как внутри него, так и по его поверхности.

В незаряженном металлическом теле количество всех электронов в нем, как свободных, так и связанных атомами, равно количеству протонов в ядрах атомов тела. При удалении же части свободных электронов из тела, оно становится заряженным положительно, а при добавлении к нему избыточных электронов, оно будет заряжено отрицательно. Принято говорить, что в первом случае в теле находится избыточный положительный заряд, а во втором случае - избыточный отрицательный заряд.

Простой опыт позволяет выяснить, как распределяется избыточный электрический заряд на металлическом проводнике. На демонстрационном столе размещают два одинаковых разряженных электрометра со сферами-кондукторами и маленький металлический шарик с пластмассовой рукояткой. Для разрядки электрометра достаточно коснуться пальцами одновременно его корпуса и кондуктора. Один из электрометров заряжают от наэлектризованной стеклянной палочки (положительным зарядом) так, чтобы стрелка отклонилась на максимально возможный угол.

Дождавшись успокоения стрелки, берут за рукоятку шарик, вносят его в полость кондуктора заряженного электрометра и касаются им его внутренней поверхности. Затем шарик вынимают и прикасаются им к кондуктору незаряженного электрометра. Повторив эту манипуляцию еще 5-7 раз, обращают внимание учащихся на то, что показания обоих электрометров в результате остались неизменными.

После этого снова касаются шариком о кондуктор заряженного электрометра, но на этот раз дотрагиваются его наружной поверхности, а затем, как и прежде, - о кондуктор незаряженного электрометра. Бывает достаточно одного-двух повторов этого действа, чтобы заметить рост показаний ранее незаряженного электрометра и соответственное уменьшение показаний заряженного. Произошло это вследствие переноса шариком части заряда от одного электрометра на другой.

Для убедительности эксперимент можно повторить, зарядив на этот раз один из электрометров отрицательным зарядом (от эбонитовой палочки). Результат будет аналогичен прежнему. По окончании манипуляций делается вывод: избыточный электрический заряд (как положительный, так и отрицательный) располагаются на наружной поверхности металлического проводника, а внутри него избыточных зарядов нет. Объясняется это тем, что носители избыточного электрического заряды в проводнике в результате взаимного отталкивания «разбегаются» на максимально возможное удаление друг от друга, то есть на внешнюю поверхность проводника.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >