Conductores en un campo eléctrico

Los diferentes cuerpos se dividen enno conductores (dieléctricos) y conductores por sus propiedades eléctricas. Una de las características que los conductores tienen en un campo eléctrico es que cuando las cargas están en equilibrio en su superficie, no habrá campo eléctrico dentro de ellas. ¿Cómo puedo explicar esto?

El caso es que los conductores tienen especialcargas eléctricas Por lo tanto, los metales, por ejemplo, son portadores de cargas como los electrones que han perdido el contacto con los átomos. Se llaman electrones libres.

Tales electrones en un conductor de metal, se colocan en los campos eléctricos, bajo la influencia del campo de fuerza se moverá en una dirección que es opuesta a la del campo eléctrico de intensidad.

Tomamos un conductor en un campo eléctrico ABCD, que se coloca en un campo homogéneo, con una tensión dirigida de izquierda a derecha.

En la superficie del conductor AC hay un excesocarga negativa, y positivo excesivo - en el otro DB. En este ejemplo, vemos que los conductores en el campo eléctrico están electrificados. Los cargos que aparecen en la superficie del conductor crean un campo eléctrico adicional dentro de él. Sus líneas de fuerza tienen la dirección opuesta con respecto a las líneas de fuerza del campo principal. Como resultado, la resistencia del campo principal en el conductor disminuirá, es decir la fuerza que actúa sobre los electrones libres y también causa su movimiento se debilitará. Las cargas que tienen conductores en un campo eléctrico dejarán de moverse cuando la intensidad del campo resultante dentro de ellas sea cero.

Por lo tanto, cuando las cargas en el conductor están en equilibrio, el campodentro falta. Su ausencia se puede usar para proteger cuerpos de la influencia de un campo eléctrico externo. Para este propósito, es suficiente rodear el cuerpo con una fina capa conductora, por ejemplo, colocarlo en una caja de metal. No habrá campo dentro de este cajón.

Para demostrar el hecho de que en un cargoconductor no hay campo eléctrico, en su experiencia, Faraday construyó una jaula de alambre grande, que instaló en los aisladores y se recargó. Al estar dentro de esta celda con un electroscopio supersensible, Faraday demostró que en su interior no hay fuerzas eléctricas, aunque una carga muy significativa se concentraba en la superficie externa. Este fenómeno se llama electrización por influencia o inducción electrostática. Su causa es el efecto de un campo eléctrico externo sobre electrones desocupados en un conductor. Y las cargas que tienen conductores en un campo eléctrico se llaman cargas inducidas.

El fenómeno de la electrificación por influencia explica la atracción entre cuerpos electrificados y no electrificados, así como la transferencia de carga eléctrica al contacto de dichos cuerpos.

Cuando el cuerpo electrificado se acerca al pulmónconductor, luego en él aparecen las cargas inducidas de ambos signos. Por lo tanto, se atraerán cargas de signos opuestos al cuerpo, y los cargos del mismo nombre serán repelidos. Debido al hecho de que las cargas del mismo nombre están en el lado de un conductor de luz más alejado del cuerpo, la resultante de estas dos fuerzas es la fuerza de atracción. Bajo la influencia de esta fuerza, un conductor fácil será atraído por el cuerpo. En el momento del contacto, su carga inducida del signo opuesto será neutralizada por una porción de la carga inductiva, que es igual en magnitud a la misma. En un conductor ligero, la misma carga seguirá siendo la misma que en el cuerpo.

Debido a que el conductor de luz ahora tiene la misma carga que el cuerpo, se alejará de él; esto es lo que observamos en nuestra experiencia.

Los conductores y dieléctricos en un campo eléctrico tienen diferentes propiedades. Por lo tanto, los dieléctricos prácticamente no tienen cargas gratuitas. Cuando se colocan en un campo eléctrico, se produce un fenómeno de polarización.