tailieunhanh - Vật lí đại cương - Chương 10

Vật dẫn là vật có các hạt mang điện tự do. Các hạt mang điện này có thể chuyển động khắp mọi điểm trong toàn bộ vật dẫn. Nguyên tử kim loại luôn có các electron ở lớp ngoài cùng, liên kết yếu với hạt nhân nên dễ dàng thoát khỏi nguyên tử và trở thành electron tự do. Các electron tự do này có thể chuyển động len lỏi khắp nơi trong mạng tinh thể kim loại. Do dó kim loại là một vật dẫn điển hình. Trong phạm vi hẹp, khi nói đến vật dẫn, ta hiểu muốn nói. | Chương 10 VẬT DAN 223 Chương 10 VẬT DẪN VẬT DẪN CÂN BẰNG TĨNH ĐIỆN 1 - Khái niệm về vật dẫn cân bằng tĩnh điện Vật dẫn là vật có các hạt mang điện tự do. Các hạt mang điện này có thể chuyển động khắp mọi điểm trong toàn bộ vật dẫn. Nguyên tử kim loại luôn có các electron ở lớp ngoài cùng liên kết yếu với hạt nhân nên dễ dàng thoát khỏi nguyên tử và trở thành electron tự do. Các electron tự do này có thể chuyển động len lỏi khắp nơi trong mạng tinh thể kim loại. Do dó kim loại là một vật dẫn điển hình. Trong phạm vi hẹp khi nói đến vật dẫn ta hiểu muốn nói đến các vật bằng kim loại. Khi tích điện cho vật dẫn hoặc đặt vật dẫn trong điện trường tĩnh các điện tích sẽ dịch chuyển trong vật dẫn và nhanh chóng đạt đến trạng thái ổn định không chuyển động có hướng nữa - ta nói vật dẫn đang ở trạng thái cân bằng tĩnh điện. 2 - Tính chất của vật dẫn cân bằng tĩnh điện a Trong lòng vật dẫn không có điện F trường E trong 0 . Thật vậy khi đạt trạng thái cân bằng tĩnh điện các điện tích tự do trong vật dẫn không chuyển động có hướng nữa muốn vậy lực điện trường phải bằng không. Mà F qE 0 suy ra E 0. Tính chất này được ứng dụng để làm màn chắn tĩnh điện hộp hoặc lưới kim loại để bảo vệ thiết bị khỏi bị tác động của điện trường ngoài. b Mặt ngoài của vật dẫn vectơ cường độ điện trường luôn vuông góc với bề mặt vật dẫn. Thậy vậy tại mọi điểm ta F F F F luôn có E Et En . Nếu E không F vuông góc với mặt ngoài vật dẫn thì thành phần tiếp tuyến Et A 0. Khi đó điện F F tích tự do trên mặt vật dẫn sẽ chịu tác dụng của lực tiếp tuyến Ft qEt khiến nó di chuyển có hướng trên mặt vật dẫn. Điều này là vô lý vì vật dẫn đang ở trạng Hình Vectơ cường độ điện trường bên trong và trên bề mặt ngoài vật dẫn cân bằng tĩnh điện 224 Giao Trình Vật Ly Đại Cương - Tập I Cơ - Nhiệt - Điện . . thái cân bằng tĩnh điện. Vậy thành phần tiếp tuyến Et triệt tiêu suy ra vectơ E phải vuông góc bề mặt vật dẫn. c Toàn vật dẫn là một khối đắng thế. Thật vậy xét hai điểm bất kỳ trong vật dẫn 2 . 2 . ta luôn