Norėdami suprasti elektrifikuoto laidžios sferos elektrinį potencialą, pirmiausia turime išanalizuoti, kas vyksta sferos viduje, kuri kada Elektrifikuota baterija greitai pasiekia elektrostatinę pusiausvyrą dėl vienodo perteklinių krūvių pasiskirstymo jo paviršiuje. išorinis. Šioje situacijoje elektrinis laukas ir elektros jėga toje sferoje yra nuliniai.
Elektrinis laukas (E) įelektrintos sferos viduje yra nulinis
Taigi, jei į sferos viduje esantį tašką A dedame įelektrintą dalelę su įkrova q ir ji yra perkeltas į tašką B, taip pat vidinį sferoje, su ja nebus atliekamas darbas (τ) lygtis: V. - VB = τ / q, mes turime V = VB, jei tu skyrėsi nuo VB tarp šių dviejų taškų būtų krūvio srautas, ir tai negali įvykti, kai rutulys yra elektrostatinėje pusiausvyroje, taigi, mes galime pasakyti, kad:
Elektrifikuotos sferos viduje elektrostatinėje pusiausvyroje visi taškai turi tą patį elektrinį potencialą.
Kai mes turime tašką S tiksliai ant sferos paviršiaus, vėl pasikartoja, kad darbas, atliktas perkraunant q nuo A arba B iki S, yra lygus nuliui, taigi galime daryti išvadą, kad:
Nesustokite dabar... Po reklamos yra daugiau;)
Elektrinis potencialas bet kuriame elektrifikuotos sferos taške elektrostatinėje pusiausvyroje yra lygus potencialui jo paviršiuje.
Rutulį galima laikyti taškiniu krūviu
Dabar turime žinoti, kokia yra elektrinio potencialo vertė sferos paviršiuje elektrostatinėje pusiausvyroje, ir tam turime prisiminti, kad sferos yra elektrifikuotos tokiomis sąlygomis elektrostatinė pusiausvyra gali būti laikoma turinčia visą krūvį sutelktą jo centre, taigi, jei turime R spindulio sferą, potencialą jo paviršiuje suteiks V = KOQ / R, taip pat, jei mes turime tašką P, esantį už sferos atstumu r nuo jo centro (taigi r> R), sferos elektrinį potencialą P galima apskaičiuoti pagal lygtį (žr aukščiau):
V = KOQ / r
Sferos viduje esančių taškų potencialas (r ≤ R) yra pastovus, o taškuose, esančiuose už sferos (r> R), jis mažėja atvirkščiai proporcingai atstumui (r).
Autorius Paulo Silva
Baigė fiziką
Ar norėtumėte paminėti šį tekstą mokykloje ar akademiniame darbe? Pažvelk:
SILVA, Paulo Soares da. "Elektrifikuoto laidžios sferos elektrinis potencialas"; Brazilijos mokykla. Yra: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencial-eletrico-uma-esfera-condutora-eletrizada.htm. Žiūrėta 2021 m. Birželio 27 d.
