НАЧАЛА ФИЗИКИ
ГЛАВА 25. ПРОВОДНИКИ И ДИЭЛЕКТРИКИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ
Скачать Содержание

ГЛАВА 25. ПРОВОДНИКИ И ДИЭЛЕКТРИКИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ


С этими свойствами связаны многие применения полупроводников в технике.

При помещении проводника в электрическое поле его собственные свободные носители заряда под действием этого поля будут перераспределяться, и на поверхности проводника образуются области избыточного положительного и отрицательного заряда. Такое явление разделения зарядов в проводнике под действием внешнего электрического поля называется электростатической индукцией или поляризацией проводника. В результате поляризации электрическое поле в пространстве изменяется и становится равным сумме внешнего поля и поля индуцированных зарядов

(25.1)

Очевидно, что перемещение зарядов в проводнике будет происходить до тех пор, пока суммарное поле не станет равным нулю внутри проводника, а на его поверхности - перпендикулярным поверхности. Это связано с тем, что пока поле внутри проводника не равно нулю, оно заставляет двигаться его собственные заряды, что и приведет к компенсации внешнего поля. Аналогично объясняется и перпендикулярность суммарного поля поверхности - пока суммарное поле имеет составляющую вдоль поверхности, по поверхности течет электрический ток, что и приводит к перераспределению зарядов и, соответственно, к изменению поля. Отметим, что индуцированные благодаря действию внешнего поля заряды могут располагаться только на поверхности проводника (в противном случае поле внутри проводника не равнялось бы нулю).

Подчеркнем, что равенство нулю поля в объеме проводника связано не с тем, что внешнее поле в проводник «не пролезает». Нет! Согласно принципу суперпозиции каждый заряд создает свое поле в каждой точке независимо от других зарядов. Поэтому внешнее поле в объеме проводника остается таким же, каким оно было в этих точках, когда проводника не было. Просто к внешнему полю добавляется еще и поле, которое создано индуцированными зарядами. Именно суммарное поле и обращается в нуль в объеме проводника.