Проводник в електростатично поле

Проводник в електростатично поле. Електростатична индукция. Капацитет.
Кондензатори. Енергия на електростатично поле
Проводник в електростатично поле. Електростатична индукция
Проводниците са вещества, съдържащи свободни електрични заряди, които лесно могат да се
придвижват при прилагане на външно електростатично поле. Типични проводници са металите, където
ролята на свободни електрични заряди се изпълнява от валентните електрони. Проводници са също и
разтворите на различни соли. При тях свободните заряди са положителни и отрицателни йони,
получени при дисоциацията на молекулите. Ние ще разглеждаме основно метални проводници и затова
когато нататък говорим за проводник ще разбираме метален проводник.
Първо ще изясним какво е поведението на проводника, когато не е поставен в електростатично поле.
Ако проводникът не е зареден, положителните (на йоните от кристалната решетка) и отрицателните (на
валентните електрони) заряди се компенсират и проводникът е електронеутрален. Сумарният заряд в
проводника е нула, следователно интензитетът на полето в проводника също е нула. От това следва, че в
цялата област на проводника потенциалът  е постоянна величина (0d dr ). Ако проводникът се
наелектризира, под действие на кулоновите сили на отблъскване некомпенсираните електрични заряди
се разпределят равномерно по повърхността на разглеждания проводник (възможно най-далеч един от
друг). Интензитетът на електростатичното поле вътре в проводника отново става равен на нула, а
повърхността му представлява еквипотенциална повърхност. Следователно интензитетът на полето
около заредения проводник ще бъде насочен перпендикулярно на повърхността на проводника.
Големината на интензитета близо до повърхността на проводника можем да определим като използваме
закона на Гаус. Избираме перпендикулярна на проводника цилиндрична затворена повърхност (фиг. 1),
която пресича повърхността на проводника на площ S0 (S0=S1=S2). Зарядът q=S0, който обхваща
цилиндричната повърхност, се намира само върху площта S0 ( е повърхнинната плътност на зарядите).
Като използваме определението за поток на интензитета и закона на Гаус получаваме: 12
12