전기 전도 구체의 전위를 이해하려면 먼저 구체 내부에서 일어나는 일을 분석해야합니다. 전기 화 된 배터리는 표면 전체에 걸쳐 과잉 전하가 균일하게 퍼져서 정전기 평형 상태에 빠르게 도달합니다. 외부. 이 상황에서 전기장과 그 구 내의 전기력은 영 (null)입니다.
전기가 통하는 구체 내부의 전기장 (E)은 null입니다.
그래서 만약 우리가 전하 q를 가진 대전 입자를 구 안의 점 A에 놓으면 그것은 B 지점으로 이동하고 구 내부에서도 작업 (τ)이 수행되지 않습니다. 방정식: V그만큼 - V비 = τ / q, 우리는 V그만큼 = V비, 만약 너라면그만큼 V와 달랐다비 이 두 지점 사이에 전하 흐름이있을 것이고, 이것은 구체가 정전기 평형 일 때 발생할 수 없습니다. 따라서 우리는 다음과 같이 말할 수 있습니다.
정전기 평형 상태의 전기 화 된 구체 내부에서 모든 점은 동일한 전위를가집니다.
구체의 표면에 정확히 점 S가있는 경우, A 또는 B에서 S로 전하 q를 전달하기 위해 수행 된 작업이 0과 같으므로 다음과 같은 결론을 내릴 수 있습니다.
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정전기 평형 상태에서 대전 된 구체 내의 모든 지점에서 전위는 표면의 전위와 같습니다.
구는 포인트 차지로 간주 할 수 있습니다.
이제 우리는 정전기 평형 상태에서 구체 표면의 전위 값이 무엇인지 알아야합니다.이를 위해 구체는 이러한 조건에서 전기가 통한다는 것을 기억해야합니다. 정전기 평형은 모든 전하가 중심에 집중된 것으로 생각할 수 있습니다. 따라서 반경 R의 구가 있으면 표면의 전위는 다음과 같이 주어집니다. V = K영형Q / R, 또한 우리가 중심으로부터 거리 r에있는 구 밖에있는 점 P가 있다면 (따라서 r> R), P에서 구의 전위는 방정식으로 계산할 수 있습니다 (그림 참조). 위) :
V = K영형Q / r
구 내부의 점 (r ≤ R)에 대한 잠재력은 일정하고 구 외부의 점 (r> R)에 대해서는 거리 (r)에 반비례하여 감소합니다.
폴로 실바
물리학 졸업
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SILVA, Paulo Soares da. "전기 전도 영역의 전위"; 브라질 학교. 가능: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencial-eletrico-uma-esfera-condutora-eletrizada.htm. 2021 년 6 월 27 일 액세스.
