§ 86. Применение электростатических явлений

Электростатические явления находят свое практическое применение. Так, явление электризации может быть использовано в технике, например, для очистки воздуха от пыли и частиц дыма с помощью электрофильтров, для равномерного распыления краски краскопультами, для копирования печатных материалов в электрокопировальных установках типа «Ксерокс», при изготовлении наждачной бумаги.

Экранирующее действие проводников в ряде случаев используется при электростатической защите от внешних электрических полей чувствительных электроизмерительных приборов.

Металлическая сетка может надежно защитить особо огнеопасное помещение, например пороховой склад, от удара молнии.

Свойство избыточных электрических зарядов собираться на поверхности проводников используется в устройстве генератора Ван-дер-Граафа – машины для получения очень сильных электрических полей.

Многократно передавая внутренней поверхности полого проводника, небольшие порции заряда, удается на его внешней поверхности накопить заряд, величина которого принципиально ограничивается лишь изоляцией установки. Первоначальный заряд от его источника посредством щеток переносится на движущуюся замкнутую ленту, изготовленную из шелка или бумаги, и снимается с ленты также посредством щеток.

В то же время, явление электризации имеет и негативные проявления. В частности, с ним сталкиваются в типографиях при разматывании больших рулонов бумаги, на ткацких фабриках при перемотке нитей пряжи. Одной из мер, позволяющих бороться с вредным действием электризации в этих случаях, является повышение влажности воздуха в производственных помещениях. Предотвратить скапливание больших зарядов на емкостях, в которых перевозится или из которых переливается бензин, удается с помощью заземления этих емкостей.

§ 87. Электроемкость

Если шару, закрепленному на стержне электрометра, сообщить заряд, шар приобретает некоторый потенциал. О величине потенциала можно судить по отклонению стрелки электрометра.

Если увеличивать заряд шара в два, три и более раз, то во столько же раз будет изменяться и его потенциал.

Отношение же заряда шара к его потенциалу во всех случаях будет оставаться одинаковым.

Аналогичная закономерность будет наблюдаться и для шара другого радиуса, с той лишь разницей, что численно отношение заряда этого шара к его потенциалу будет иным, нежели для первого шара.

Все рассуждения, приведенные для шаров, справедливы для тел любой конфигурации.

Физическая величина, равная отношению заряда тела к его потенциалу, называется электроёмкостью: .

Электроемкость показывает, какой заряд надо сообщить телу, чтобы его потенциал изменился на 1 В.

Чтобы получить единицу электроемкости, надо в ее определяющее уравнение подставить единицы заряда 1 кулон и потенциала 1 вольт.

Получаем: .

Эта единица имеет собственное наименование 1Ф (1фарад).

На практике обычно применяются дольные единицы фарада – микрофарад, нанофарад, пикофарад.