f18

Przewodnik naelektryzowany

Wewnątrz przewodnika naelektryzowanego wektor E i D są równe zeru. Stąd wynika, że wewnątrz przewodnika nie ma ładunków, tzn. Q = 0.

Ładunek dostarczany przewodnikowi rozmieszcza się tylko na jego powierzchni.

Gęstość powierzchniowa ładunku jest to stosunek wartości ładunku Q zgromadzonego na powierzchni przewodnika do wartości tej powierzchni S:

++ +

Ryc.21. Rozkład ładunków na przewodniku w kształcie kuli i ii a przewodniku i ostrzem

Ładunki na powierzchni metalowej kuli rozkładają się równomiernie. Dlatego gęstość powierzchniowa ładunku kuli jest wielkością stałą: o = const. Natomiast na powierzchniach o innych kształtach niż kula rozkład ładunków jest nierównomierny. Najwięcej ładunków gromadzi się miejscach gdzie powierzchnia ma mały promień krzywizny (na ostrzach). Tam gęstość powierzchniowa ładunku jest maksymalna: a - max.

_E _ l    Q Q    l    _ ^g    ^ ^r2    __ ^ai    _ Ej

4tc£₀    r²    4nr²    £₀    £₀ r₁ 0₂ E₂    *

Z równania tego wynika, że na ostrzach przewodnika (na częściach powierzchni o małych promieniach krzywizny r) jest największa gęstość powierzchniowa ładunku (cr_max) i największe natężenie pola elektrycznego (E_max). Bez względu na kształt przewodnika naelektryzowanego, wewnątrz przewodnika natężenie E i indukcja D pola elektrostatycznego są równe zeru (E = 0 i D = 0). Bez względu na kształt przewodnika, potencjał całego przewodnika i jego powierzchni ma wartość stałą (V = const.), czyli cały przewodnik wraz z powierzchniąjest ekwipotencjalny.

17