мо. Як же вчинити в цьому випадку?
Вже Кулон намітив шлях вирішення цього завдання. Він встановив, що електричний заряд розташовується тільки на поверхні провідника, але з різною поверхневою щільністю. При цьому, як уже було ясно, В«електричні силиВ», діючі всередині провідника, повинні бути рівні нулю.
Цей принцип поклав в основу розробленої ним теорії розподілу зарядів по провіднику французький вчений Пуассон в початку XIX в.
Пуассон (так само як і Кулон) вважав в протилежність думкам Франкліна і Епінуса, що існують дві електричні рідини (позитивне і негативне електрика). Частинки однієї і тієї ж рідини відштовхуються, а різних - притягаються. Сили тяжіння і відштовхування визначаються законом Кулона.
У незарядженому стані в тілі є рівні кількості електрики обох знаків. Вони розподілені рівномірно і не виявляють себе. Тіло набуває електричний заряд, якщо йому повідомляється додаткову кількість електрики того чи іншого знака.
У провідниках електричні частки пересуваються у нейтральному непроводнікі їх пересування утруднене.
Якщо проводящему електрику тілу повідомляють електричний заряд, то електричні частинки, відштовхуючись один від одного, будуть прагнути до поверхні провідника. І так як провідник оточений непровідним повітрям, то електрика буде накопичуватися тонким шаром на його поверхні. Цей процес піде до тих пір, поки всі частинки електричної матерії не будуть зігнані на поверхні. І в цьому випадку електричні сили всередині провідника стануть рівними нулю, якими вони були і до того, як провідникові повідомили електричний заряд.
Рівність нулю В«електричної силиВ» всередині провідника є головною умовою, на основі якого можна вирішувати задачу про розподілі електричного заряду в провіднику. І так як цей заряд розташовується на його поверхні, то визначають поверхневу щільність електрики на цьому провіднику.
Користуючись зазначеним принципом, Пуассон вирішує завдання про розподіл щільності електричного заряду на провідниках, мають форму кулі, еліпсоїда, двох дотичних куль. Що стосується розподілу заряду на поверхні кулі, то це завдання решаетсн відразу, виходячи із симетрії фігури. Дійсно, адже всі крапки поверхні кулі абсолютно однакові, і немає жодної підстави для того, щоб у будь-якій точці щільність електричного заряду відрізнялася б від його щільності в іншій точці, Тому ми приходимо до висновку, що електричний заряд розподіляється з рівномірною щільністю по всій поверхні кулі.
Вирішуючи завдання на розподіл електрики по поверхні провідників, Пуассон прийшов до думки ввести деяку функцію, залежну від координат, яка полегшувала б рішення завдань. Вона чудова тим, що приймає постійне значення на поверхні провідника.
Вивчив властивості цієї функції і широко застосував її для вирішення завдань на розподіл електричних зарядів англійський учений Грін, який і назвав цю функцію потенційної. Згодом же вона отримала найменування потенціалу електричного поля.
Грін з'ясував, що фізичний зміст має не сама ця функція, а різниця її значень для різних точок простору. У різних точках провідника значення функції завжди однаково. Говорячи сучасною мовою, поверхня провідника є еквіпотенційної поверхнею.
Крім Гріна, теорію потенціалу розробляв німецький математик Гаусс.
Поняття потенціалу електричного поля безпосередньо пов'язане з поняттям потенційної енергії. Дійсно, потенціал в даній точці дорівнює потенційної енергії, якою володіє одиничний позитивний заряд, поміщений у цю точку. При цьому значення потенціалу, так само як і потенційної енергії, визначається з точністю до довільній постійною. У зв'язку з цим слід говорити не про потенціал даної точки, а про різниці потенціалів між двома точками (або потенціал даної точки щодо потенціалу інший обраної точки). Потенціал, так само як і потенційна енергія, визначається роботою, виробленої електричними силами при переміщенні заряду в просторі. Саме різниця потенціалів двох точок електричного поля дорівнює взятій з протилежним знаком роботі поля по переміщенню одиничного заряду з однієї точки в іншу.
РОЗВИТОК ЕЛЕКТРОДИНАМІКИ
Історія винаходу гальванічного елемента
Найважливішим кроком вперед у розвитку вчення про електричних і магнітних явищах був винахід першого джерела постійного струму - гальванічного елемента. Історія цього винаходу починається з робіт італійського лікаря Луїджі Гальвані (1737 - 1798), що відносяться до кінця XVIII в.
Гальвані цікавився фізіологічним дією електричного
чеського розряду. Починаючи з 80-х рр.. XVIII сторіччя, він зробив ряд дослідів для з'ясування дії електричного розряду на м'язи препарованої жаби. Одного разу він виявив, що при проскакування іскри в електричній машині або при розряді лейденської банки м'язи жаби скорочувалися, якщо до них у цей час торкалися металевим скальпелем.
3аінтересовавшісь с...
