§ 27. Соединение с Землей.

Мы уже знаем (§1), что при соединении с Землей стержня заряженного электроскопа он полностью разряжается и его листки опадают. То же самое происходит и с любым иным проводящим телом: для того чтобы его можно было зарядить, оно обязательно должно быть изолировано от Земли, и, наоборот, после соединения заряженного проводника с Землей вокруг него перестают наблюдаться всякие электрические действия, т. е. тело становится незаряженным. Сейчас мы можем разобрать подробнее, что при этом происходит.

В § 26 мы видели, что у электроскопа роль корпуса играют окружающие предметы, обычно заземленные: стены, потолок и т. п. (рис. 47,а). Это значит, что линии поля, берущие начало у заряженных листков электроскопа, заканчиваются на проводниках, находящихся неподалеку от него и соединенных с Землей. При соединении электроскопа с Землей между ними происходит перемещение зарядов до тех пор, пока разность потенциалов между листками и Землей, а следовательно, и любым из окружающих заземленных тел, не сделается равной нулю. При этом исчезает и электрическое поле, поднимавшее листки (рис. 47,б), и они опадают. Тоже происходит и при заземлении электрометра, корпус которого, соединен с Землей (рис. 45). Если же корпус изолирован (рис. 46), то соединение с Землей стержня электрометра не обязательно ведет к спаданию листков.

Совершенно то же происходит и при заземлении любого тела. Мы судим о заряде тела по тем электрическим действиям, которые оно вызывает (например, по электрическому притяжению или отталкиванию), т. е. по тому электрическому полю, которое существует вокруг тела. При соединении заряженного проводника с Землей перестают наблюдаться всякие электрические действия, так как разность потенциалов между телом и Землей становится равной нулю, и, следовательно, в нуль обращается и напряженность окружающего поля. Именно это исчезновение поля мы и имеем в виду, когда говорим о том, что тело разрядилось. Сам же электрический заряд при этом, конечно, не исчезает, а только перераспределяется между телом и Землей.

27.1. Соединим стержень электрометра и его корпус куском медной проволоки, изолируем его от Земли, поставив на стеклянную пластинку, и станем заряжать электрометр, прикасаясь к нему сильно наэлектризованной эбонитовой палочкой. Отклонятся ли его листки?

27.2. Для того чтобы разрядить электроскоп, обычно достаточно коснуться его пальцем (рис. 47). Будет ли происходить то же самое, если поблизости от электроскопа находится изолированное от Земли заряженное тело?

27.3. Изменится ли показание электрометра в опыте, изображенном на рис. 45, если, изолировав электрометр от Земли, соединить с проводником его корпус, а с Землей – стержень с листками?

Рис. 48. К упражнению 27.4

27.4. Начертите картину линий поля для случаев, изображенных на рис. 48, когда положительный заряд внесен в заземленный металлический ящик. Все тела внутри ящика являются проводниками.