Физика (Электричество)_ЛЕКЦИИ И ВОПРОСЫ / OF4_6_Проводники Электрическая ёмкость_mini

« Ядерная» (« планетарная») модель атома Резерфорда

« Ядерная» (« планетарная») модель атома Резерфорда

В центре атома находится положительно заряженное ядро, масса которого почти равна массе атома. Вокруг ядра под действием электрических сил движутся лёгкие электроны.

Так как размеры ядра ~10–15 м, а размеры атома ~10–10 м – ядро в 100 000 раз меньше атома.

Квазисвободные электроны

Валентные электроны в металле принадлежат не конкретному атому, а всей решётке (продолжая в каждый момент времени принадлежать одному конкретному атому), и, попадая в сферу влияния атомов решётки, переходят от одного атома к другому –

блуждающие электроны Френкеля.

В дальнейшем мы будем электроны проводимости в металлах называть не «свободными» или «блуждающими», а «квазисвободными», тем самым точнее характеризуя их свойства.

Советский физик-теоретик Яков Ильич Фрéнкель

(10.02.1894-23.01.1952)

Структура металлического кристалла: положительно заряженные ионы окружены квазисвободными электронами

Структура металлического кристалла железа

4.6.2-2. Электростатическоее полеполе заряженного проводникака

Рассмотрим напряжённость поля вблизи поверхности произвольного заряженного металлического проводника, если заряды на нём находятся в равновесии.

Учтём, что в отсутствие электрического тока силовые линии всегда перпендикулярны к поверхности проводника. Очевидно, что в этом случае напряжённость поля внутри проводника всегда равна нулю (если бы это было не так, то в проводнике возник бы электрический ток, что противоречит условию).

Выделим на поверхности проводника бесконечно малый элемент поверхности dS и обозначим поверхностную плотность заряда на нём через σ.

Электрическое поле у поверхности заряженного проводника

4.6.3. Электроёмкостьь проводника

При действии электростатического поля E0 на металлический проводник свободные носители заряда перемещаются в нём до тех пор, пока не произойдёт взаимная компенсация электростатических полей внешнего (действующего) и созданного переместившимися свободными зарядами:

E = E0 + E′ = 0

Проводник в электростатическом поле