Номер 2, страница 265 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

2. Почему напряжённость электростатического поля внутри проводника равна нулю?

2. Напряжённость электростатического поля внутри проводника равна нулю из-за свойства проводников, заключающегося в наличии свободных носителей заряда (например, электронов в металлах). Когда проводник вносят во внешнее электростатическое поле $\vec{E}_{внешн}$, на эти свободные заряды начинает действовать электрическая сила $\vec{F} = q\vec{E}_{внешн}$. Под действием этой силы отрицательно заряженные электроны смещаются против направления поля, а на противоположной стороне проводника возникает избыток положительных ионов, чьи электроны ушли.
Этот процесс перераспределения зарядов называется электростатической индукцией. В результате на поверхности проводника появляются индуцированные заряды, которые создают свое собственное электрическое поле $\vec{E}_{внутр}$. Это внутреннее поле направлено навстречу внешнему полю.
Перемещение зарядов продолжается до тех пор, пока созданное ими внутреннее поле не скомпенсирует полностью внешнее поле в объеме проводника. В состоянии электростатического равновесия результирующее поле внутри проводника становится равным нулю:
$\vec{E}_{результ} = \vec{E}_{внешн} + \vec{E}_{внутр} = 0$
Если бы поле внутри не было равно нулю, то на свободные заряды продолжала бы действовать сила, и они бы находились в постоянном упорядоченном движении, что означало бы наличие электрического тока. Однако в электростатике рассматривается состояние равновесия, когда макроскопическое движение зарядов прекратилось. Это возможно только при условии, что напряжённость поля внутри проводника равна нулю.

Ответ: Напряжённость электростатического поля внутри проводника равна нулю, потому что свободные заряды в проводнике перераспределяются по его поверхности таким образом, что создаваемое ими внутреннее поле полностью компенсирует внешнее электростатическое поле.

3. Отсутствие электрического поля внутри проводника экспериментально доказывает опыт с «клеткой Фарадея». Этот классический эксперимент был проведен Майклом Фарадеем в 1836 году.
Для опыта Фарадей построил большую, покрытую металлической фольгой комнату (клетку). Он вошел внутрь этой клетки с чувствительным электроскопом — прибором для обнаружения электрического поля. Снаружи к клетке подводили очень высокое напряжение от мощного электростатического генератора, в результате чего с ее внешней поверхности летели искры. Это свидетельствовало о наличии сильного электрического поля вокруг клетки.
Несмотря на мощные электрические разряды снаружи, электроскоп внутри клетки не показал никаких признаков наличия электрического поля. Это убедительно доказало, что внутрь замкнутой проводящей оболочки электрическое поле не проникает.
Это явление называется электростатической экранировкой. Заряды на проводящей поверхности клетки перераспределяются под действием внешнего поля так, что поле, создаваемое ими, полностью компенсирует внешнее поле внутри клетки.

Ответ: Опыт с «клеткой Фарадея», который демонстрирует, что внутри замкнутой проводящей оболочки (клетки), помещенной во внешнее электростатическое поле, напряженность этого поля равна нулю.