Abychom porozuměli elektrickému potenciálu elektrifikované vodivé koule, musíme nejprve analyzovat, co se uvnitř koule stane, a kdy Elektrifikovaná baterie rychle dosáhne elektrostatické rovnováhy díky rovnoměrnému šíření přebytečných nábojů po svém povrchu. externí. V této situaci je elektrické pole a elektrická síla v této sféře nulové.
Elektrické pole (E) uvnitř elektrifikované koule je nulové
Pokud tedy umístíme elektrifikovanou částici s nábojem q na bod A uvnitř koule a je to posunut do bodu B, rovněž vnitřního ke kouli, nebude na něm a pomocí. prováděna žádná práce (τ) rovnice: VTHE - VB = τ / q, musíme VTHE = VB, jestli tyTHE se lišily od VB mezi těmito dvěma body by byl tok náboje, a to by nemohlo nastat, když je koule v elektrostatické rovnováze, tedy můžeme říci, že:
Uvnitř elektrifikované koule v elektrostatické rovnováze mají všechny body stejný elektrický potenciál.
Když máme bod S přesně na povrchu koule, znovu se stane, že práce prováděná k přenosu náboje q z A nebo B na S se rovná nule, takže můžeme dojít k závěru, že:
Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)
Elektrický potenciál v kterémkoli bodě elektrifikované koule v elektrostatické rovnováze se rovná potenciálu na jeho povrchu.
Kouli lze považovat za bodový náboj
Nyní musíme vědět, jaká je hodnota elektrického potenciálu na povrchu koule v elektrostatické rovnováze, a proto si musíme pamatovat, že koule jsou za těchto podmínek elektrifikovány elektrostatickou rovnováhu lze považovat za koncentraci veškerého jejího náboje ve středu, takže pokud máme sféru o poloměru R, potenciál na jejím povrchu bude dán V = K.ÓQ / R, a také pokud máme bod P umístěný mimo kouli ve vzdálenosti r od jejího středu (tedy r> R), lze elektrický potenciál koule v P vypočítat pomocí rovnice (viz obrázek výše):
V = K.ÓQ / r
Potenciál pro body uvnitř koule (r ≤ R) je konstantní a pro body mimo kouli (r> R) klesá nepřímo úměrně vzdálenosti (r).
Autor: Paulo Silva
Vystudoval fyziku
Chcete odkazovat na tento text ve školní nebo akademické práci? Dívej se:
SILVA, Paulo Soares da. „Elektrický potenciál elektrifikované vodivé koule“; Brazilská škola. K dispozici v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencial-eletrico-uma-esfera-condutora-eletrizada.htm. Zpřístupněno 27. června 2021.
