Если проводнику сообщить избыточный заряд, то этот заряд распределится по поверхности проводника. Действительно, если внутри проводника выделить произвольную замкнутую поверхность S, то поток вектора напряженности электрического поля через эту поверхность должен быть равен нулю. В противном случае внутри проводника будет существовать электрическое поле, что приведет к перемещению зарядов. Следовательно, для того, чтобы выполнялось условие ,суммарный электрический заряд внутри этой произвольной поверхности должен равняться нулю.
Напряженность электрического поля вблизи поверхности заряженного проводника можно определить, используя теорему Гаусса. Для этого выделим на поверхности проводника малую произвольную площадку dS и, считая ее за основание, построим на ней цилиндр с образующей dl (рис. 3.1). На поверхности проводника вектор Енаправлен по нормали к этой поверхности. Поэтому поток вектора Е через боковую поверхность цилиндра из-за малости dl равен нулю. Поток этого вектора через нижнее основание цилиндра, находящееся внутри проводника, также равен нулю, так как внутри проводника электрическое поле отсутствует. Следовательно, поток вектора Е через всю поверхность цилиндра равен потоку через его верхнее основание dS': ,где Еn - проекция вектора напряженности электрического поля на внешнюю нормаль n к площадке dS.
По теореме Гаусса, этот поток равен алгебраической сумме электрических зарядов, охватываемых поверхностью цилиндра, отнесенной к произведению электрической постоянной и относительной диэлектрической проницаемости среды, окружающей проводник. Внутри цилиндра находится заряд , где - поверхностная плотность зарядов. Следовательно и , т. е. напряженность электрического поля вблизи поверхности заряженного проводника прямо пропорциональна поверхностной плотности электрических зарядов, находящихся на этой поверхности.
Экспериментальные исследования распределения избыточных зарядов на проводниках различной формы показали, что распределение зарядов на внешней поверхности проводника зависит только от формы поверхности: чем больше кривизна поверхности (чем меньше радиус кривизны), тем больше поверхностная плотность заряда.
Вблизи участков с малыми радиусами кривизны, особенно около острия, из-за высоких значений напряженности происходит ионизация газа, например, воздуха. В результате одноименные с зарядом проводника ионы движутся в направлении от поверхности проводника, а ионы противоположного знака к поверхности проводника, что приводит к уменьшению заряда проводника. Это явление получило название стекания заряда.
На внутренних поверхностях замкнутых полых проводников избыточные зарядыотсутствуют.
Если заряженный проводник привести в соприкосновение с внешней поверхностью незаряженного проводника, то заряд будет перераспределяться между проводниками до тех пор, пока их потенциалы не станут равными.
Известно, что в естественной природе вода может быть в 3 различных состояниях: жидком состоянии, твердом и газообразном.
Дождь, облака и снег представляют собой разные состояния воды.
Обычное облако состоит из большого количества мельчайших капелек воды, который мы называем паром, или кристалликов льда. Мельчайшие кристаллики льда образует снежинку, а дождь — всего лишь вода находящаяся в жидком состоянии. Вода, которая находится в газообразном состоянии, принято называть водяным паром. Когда кипит чайник вода из своего жидкого состояния превращается в водяной пар, переходя в газообразное состояние. Когда говорят о влажности воздуха, обычно имеют ввиду количество пара в воздухе. Если воздух «влажный», это значит, что в нем содержится много водяных паров.
Обычный лед представляет собой твердое состояние (фаза) воды. Если посмотреть сквозь толщу льда, то видно, что он голубоватого цвета, на самом деле никаких красителей там нет, это связано особенностями льда преломлять свет. Сжимаемость льда очень мала, если попытаться его сжать он почти сразу разрушится. Лед при нормальном атмосферном давлении может существовать только при нулевой температуре или ниже. Лед обладает значительно меньшей плотностью, чем вода.
Именно поэтому ледяные айсберги не тонут в воде. А так как плотность льда при 0° С меньше плотности воды ровно на 20%, то лед выступает из воды всегда на определенную часть, если быть точным, то на 1/5 часть своего объема.
Вспомните поговорку «Это лишь верхушка айсберга…», означающую, что то, что мы видим, лишь часть происходящего. Теперь становится ясно, что скрытая часть в 5 раз больше видимой.
По этой же причине, если заморозить воду в стеклянной закрытой бутылке, то при замерзании вода, переходя в твердую фазу, увеличивается в объеме и разрывает бутылку.
Последовательно видеть три состояния воды несложно, если нагревать кусочек льда. Из твердого состояния вода (лед) переходит в жидкое, а при температуре кипения в 100°С становится паром, переходя в газообразное состояние. Принято говорить о трех состояниях воды встречающиеся в Природе, то есть в естественном состоянии. Замечание в комментариях о четвертом состоянии воды вполне справедливо, существует четвертое состояние воды, в которое она перейдет, если нагреть ее очень высокой температуры в тысячи градусов — состояние плазмы. В естественной Природе, на Земле, таких температур нет. А вот если капнуть воду на поверхность Солнца, температура которой около 6000 градусов, то вода перейдет в состояние плазмы и мы увидим ее в виде светящейся плазмы.
,суммарный электрический заряд внутри этой произвольной поверхности должен равняться нулю.
Напряженность электрического поля вблизи поверхности заряженного проводника можно определить, используя теорему Гаусса. Для этого выделим на поверхности проводника малую произвольную площадку dS и, считая ее за основание, построим на ней цилиндр с образующей dl (рис. 3.1). На поверхности проводника вектор Енаправлен по нормали к этой поверхности. Поэтому поток вектора Е через боковую поверхность цилиндра из-за малости dl равен нулю. Поток этого вектора через нижнее основание цилиндра, находящееся внутри проводника, также равен нулю, так как внутри проводника электрическое поле отсутствует. Следовательно, поток вектора Е через всю поверхность цилиндра равен потоку через его верхнее основание dS':
,где Еn - проекция вектора напряженности электрического поля на внешнюю нормаль n к площадке dS.
По теореме Гаусса, этот поток равен алгебраической сумме электрических зарядов, охватываемых поверхностью цилиндра, отнесенной к произведению электрической постоянной и относительной диэлектрической проницаемости среды, окружающей проводник. Внутри цилиндра находится заряд , где - поверхностная плотность зарядов. Следовательно и , т. е. напряженность электрического поля вблизи поверхности заряженного проводника прямо пропорциональна поверхностной плотности электрических зарядов, находящихся на этой поверхности.
Экспериментальные исследования распределения избыточных зарядов на проводниках различной формы показали, что распределение зарядов на внешней поверхности проводника зависит только от формы поверхности: чем больше кривизна поверхности (чем меньше радиус кривизны), тем больше поверхностная плотность заряда.
Вблизи участков с малыми радиусами кривизны, особенно около острия, из-за высоких значений напряженности происходит ионизация газа, например, воздуха. В результате одноименные с зарядом проводника ионы движутся в направлении от поверхности проводника, а ионы противоположного знака к поверхности проводника, что приводит к уменьшению заряда проводника. Это явление получило название стекания заряда.
На внутренних поверхностях замкнутых полых проводников избыточные зарядыотсутствуют.
Если заряженный проводник привести в соприкосновение с внешней поверхностью незаряженного проводника, то заряд будет перераспределяться между проводниками до тех пор, пока их потенциалы не станут равными.
Дождь, облака и снег представляют собой разные состояния воды.
Обычное облако состоит из большого количества мельчайших капелек воды, который мы называем паром, или кристалликов льда. Мельчайшие кристаллики льда образует снежинку, а дождь — всего лишь вода находящаяся в жидком состоянии.
Вода, которая находится в газообразном состоянии, принято называть водяным паром.
Когда кипит чайник вода из своего жидкого состояния превращается в водяной пар, переходя в газообразное состояние. Когда говорят о влажности воздуха, обычно имеют ввиду количество пара в воздухе. Если воздух «влажный», это значит, что в нем содержится много водяных паров.
Обычный лед представляет собой твердое состояние (фаза) воды.
Если посмотреть сквозь толщу льда, то видно, что он голубоватого цвета, на самом деле никаких красителей там нет, это связано особенностями льда преломлять свет. Сжимаемость льда очень мала, если попытаться его сжать он почти сразу разрушится. Лед при нормальном атмосферном давлении может существовать только при нулевой температуре или ниже. Лед обладает значительно меньшей плотностью, чем вода.
Именно поэтому ледяные айсберги не тонут в воде. А так как плотность льда при 0° С меньше плотности воды ровно на 20%, то лед выступает из воды всегда на определенную часть, если быть точным, то на 1/5 часть своего объема.
Вспомните поговорку «Это лишь верхушка айсберга…», означающую, что то, что мы видим, лишь часть происходящего. Теперь становится ясно, что скрытая часть в 5 раз больше видимой.
По этой же причине, если заморозить воду в стеклянной закрытой бутылке, то при замерзании вода, переходя в твердую фазу, увеличивается в объеме и разрывает бутылку.
Последовательно видеть три состояния воды несложно, если нагревать кусочек льда.
Из твердого состояния вода (лед) переходит в жидкое, а при температуре кипения в 100°С становится паром, переходя в газообразное состояние.
Принято говорить о трех состояниях воды встречающиеся в Природе, то есть в естественном состоянии. Замечание в комментариях о четвертом состоянии воды вполне справедливо, существует четвертое состояние воды, в которое она перейдет, если нагреть ее очень высокой температуры в тысячи градусов — состояние плазмы. В естественной Природе, на Земле, таких температур нет. А вот если капнуть воду на поверхность Солнца, температура которой около 6000 градусов, то вода перейдет в состояние плазмы и мы увидим ее в виде светящейся плазмы.