ГЛАВА 25. ПРОВОДНИКИ И ДИЭЛЕКТРИКИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ

Однако, в данной задаче это заведомо не так. Действительно, проводник, с помощью которого проводилось заземление - металлическое тело, следовательно, силовые линии поля должны подходить перпендикулярно к поверхности этого проводника, и, следовательно, сферическая симметрия задачи при заземлении средней сферы пропадает. Однако, если считать заземляющий проводник настолько тонким, что заряды по нем могут протечь, но не могут на нем остаться (в этом случае говорят, что у проводника нулевая емкость), то сферическая симметрия приближено не нарушается при заземлении и приведенное решение справедливо. Как правило, во всех задачах такого рода приближение нулевой емкости заземляющего проводника используется.

Все вышеприведенное рассмотрение справедливо для проводников в электрическом поле. А что будет, если в поле вносится диэлектрик. Оказывается, что в диэлектриках также происходит поляризация зарядов (т.е. на поверхности образуются области с избыточным положительным и избыточным отрицательным зарядом), однако механизмы поляризации здесь другие. Молекулы многих диэлектриков являются полярными, то есть какая-то часть молекулы заряжена положительно, какая-то часть - отрицательно. У других диэлектриков молекулы становятся полярными под действием поля. Когда полярные молекулы оказываются в поле, происходит их ориентация полем, что и приводит к перераспределению его зарядов, т.е. к поляризации. В результате электрическое поле становится результатом сложения внешнего поля и поля зарядов диэлектрика.

То, как меняется внешнее поле внутри диэлектрика, зависит от формы и размеров диэлектрического тела, его ориентации по отношении к внешнему полю, диэлектрической проницаемости диэлектрика. Однако в некоторых случаях (а только такие случаи и рассматриваются в школьном курсе физики), существуют простые универсальные правила нахождения суммарного поля внутри диэлектрика. Если диэлектрик является однородным, занимает все пространство или пространство между двумя эквипотенциальными поверхностями внешнего поля (например, является сферической оболочкой в поле концентрического точечного заряда или сферы, или бесконечной пластиной, расположенной перпендикулярно силовым линиям однородного поля, то напряженность суммарного электрического поля внутри диэлектрика определяется соотношением