29. maijs - FIZIKA
EKSĀMENS VIDUSSKOLAI
Pirmā veida vadītājos (ogle un metāli) ir brīvie lādiņnesēji, kuri spēj orientēti pārvietoties neliela spēka iedarbībā. Brīvie lādiņnesēji metālos ir valences elektroni, kuri brīvi pārvietojas kristālrežģa starpmezglu telpā.
 
YCUZD_050123_4876_3.svg
 
E0 — ārējā lauka intensitāte.
 
Aplūkosim neuzlādēto metāla vadītāju, kuru ievieto ārējā elektrostatiskajā laukā, un tuvina lauka avota virzienā.
 
YCUZD_050123_4876_1.svg
 
Rezultātā notiek brīvo lādiņnesēju pārvietošanās.
 
YCUZD_050123_4876_2.svg
 
Brīvie lādiņnesēji — elektroni — sāk pārvietoties vadītāja labajā pusē. Rezultātā atsevišķās vadītāja vietās rodas nekompensēti dažādzīmes lādiņi. Aprakstīto parādību sauc par elektrostatisko indukciju.
Elektrostatisko indukciju var novērot, ja lādētai metāla plāksnītei uz elektrometra tuvināt metāla plati.
 
YCUZD_050123_4876_9_v2.svgYCUZD_050123_4876_10.svg
Elektrometra rādījumi samazinās. Kāpēc?
 
Ievietojot metālu homogēnā elektriskajā laukā, uz elektroniem darbojas spēks, kas izraisa brīvo elektronu kustību pretēji ārējā lauka virzienam.
 
YCUZD_050123_4876_4_v2.svg
 
Rezultātā atsevišķās metāla vadītāja vietās rodas nekompensēti dažādzīmes lādiņi.
 
YCUZD_050123_4876_5_v2.svg
 
Līdz ar to metāla vadītājā rodas elektriskais lauks, kura intensitātes vektors E1 (svītrlīnijas) ir pretējs ārējā lauka intensitātes vektoram E0.
 
YCUZD_050123_4876_6_v2.svg
 
Rezultējošā lauka intensitāte ir vienāda ar \(0\). Tātad vadītāja iekšienē nav elektriskā lauka.
Secinājums: Ja vadītājs atrodas ārējā elektrostatiskā laukā, tad tā iekšienē elektriskā lauka intensitāte ir nulle.
 
YCUZD_050123_4876_7.svg
 
Uz tā pamata darbojas, piemēram, Faradeja būris.
 
YCUZD_050123_4876_8.svg