8.2.3
Elektrické pole vo
vnútri a na povrchu vodičov
|
Obr.
8.2..3.1 Ekvipotenciálne
plochy elektrického poľa |
Elektrické pole, ktoré vzniklo okolo vodivého telesa vo vonkajšom elektrickom poli z predchádzajúceho príkladu, možno vyjadriť aj potenciálom. Predovšetkým si musíme uvedomiť, že každý bod vodivého telesa má rovnaký potenciál. Keďže intenzita elektrického poľa vo vodiči je nulová, aj rozdiel potenciálov ľubovoľných bodov vodivého telesa je nulový:
|
|
.Celé teleso predstavuje jednu ekvipotenciálnu hladinu. Siločiary elektrického poľa sú kolmé na ekvipotenciálne plochy, preto intenzita elektrického poľa je na povrch vodivého telesa kolmá. Tvar ekvipotenciálnych hladín je na Obr.8.2.3.1.
Pre elektrické pole tesne nad povrchom vodiča platí Coulombova veta: Elektrická intenzita nad povrchom vodiča je kolmá na povrch vodiča a úmerná plošnej hustote náboja. Konštanta úmernosti je prevrátená hodnota elektrickej konštanty (permitivity vákua).
(8.2.3.1)
Pritom na zakrivených plochách je hustota náboja s nepriamoúmerná polomeru krivosti plochy R (Plošná hustota náboja na zakrivených plochách)
s R = konst (8.2.3.2)
Coulombova veta - odvodenie
Príklad 8.2.1 Do elektrického poľa bodového náboja Q je vložená vodivá rovinná
doska veľmi veľkých rozmerov.
Nakreslite tvar siločiar na oboch stranách dosky, ak doska a) nie je uzemnená, b) je uzemnená. Aké bude v týchto
prípadoch rozloženie elektrického náboja na oboch povrchoch tejto dosky
(kvalitatívne)?
Príklad 8.2.2 Aký maximálny celkový náboj možno umiestniť na
osamelej vodivej guli s polomerom R = 2 m, ak nemá dôjsť
k sršaniu elektriny z hrotu umiestnenom na povrchu gule. Polomer
zakrivenia hrotu je 1 cm (sršanie
nastáva v mieste gule, kde intenzita poľa nad povrchom je 3.106 V m-1)