Условия равновесия зарядов на проводнике

Классификация материалов по проводимости

По значению удельной проводимости материалы делят на три класса: диэлектрики, полупроводники и проводники. Принимается следующее деление:

1) диэлектриком принято называть материалы с малой удельной проводимостью 1/(Ом·м). Идеальный диэлектрик должен обладать нулевой проводимостью, однако таких материалов при температуре, отличной от 0 К, не существует;

2) полупроводники имеют удельную проводимость 1/(Ом·м);

3) проводники имеют удельную проводимость 1/(Ом·м). Примерами металлов с высокой проводимостью служат медь и серебро, у которых 1/(Ом·м).

Этими условиями являются следующие:

1) Напряженность поля всюду внутри проводника должна быть равна нулю:

(2.16)

Из (2.16) следует, что потенциал внутри проводника – постоянный.

2) Напряженность поля на поверхности проводника должна быть в каждой точке направлена перпендикулярно к поверхности:

(2.17)

Обоснование утверждений (2.16) и (2.17) – методом от противного. Если допустить нарушение этих условий, то внутри проводника и на его поверхности возникнет электрический ток под действием электрического поля. Появление тока означает нарушение равновесия зарядов проводника.

Подставим (2.16) в уравнение закона Кулона в дифференциальной форме

(1.60)