Aby sme porozumeli elektrickému potenciálu elektrifikovanej vodivej gule, musíme najskôr analyzovať, čo sa vo vnútri gule deje, ktoré kedy Elektrifikovaná batéria rýchlo dosiahne elektrostatickú rovnováhu vďaka rovnomernému rozšíreniu prebytočných nábojov po svojom povrchu. externý. V tejto situácii je elektrické pole a elektrická sila v tejto sfére nulové.
Elektrické pole (E) vo vnútri elektrifikovanej gule je nulové
Takže ak umiestnime elektrifikovanú časticu s nábojom q na bod A vo vnútri gule a je to posunutý do bodu B, ktorý je tiež vnútorný v sfére, nebude na ňom a pomocou. vykonaná žiadna práca (τ) rovnica: VTHE - VB = τ / q, musíme VTHE = VB, Ak tyTHE sa líšili od VB medzi týmito dvoma bodmi by bol prúd náboja, a to nemôže nastať, keď je guľa v elektrostatickej rovnováhe, teda môžeme povedať, že:
Vo vnútri elektrifikovanej gule v elektrostatickej rovnováhe majú všetky body rovnaký elektrický potenciál.
Keď máme bod S presne na povrchu gule, znova sa stane, že práca vykonaná na prevedenie náboja q z A alebo B na S sa rovná nule, takže môžeme dospieť k záveru, že:
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
Elektrický potenciál v ktoromkoľvek bode elektrifikovanej gule v elektrostatickej rovnováhe sa rovná potenciálu na jej povrchu.
Guľu možno považovať za bodový náboj
Teraz musíme vedieť, aká je hodnota elektrického potenciálu na povrchu gule v elektrostatickej rovnováhe, a preto si musíme uvedomiť, že gule sú elektrifikované za týchto podmienok elektrostatickú rovnováhu si môžeme predstaviť tak, že máme všetok náboj koncentrovaný v strede, takže ak máme guľu s polomerom R, potenciál na jej povrchu bude daný V = KOQ / R, a tiež ak máme bod P umiestnený mimo guľu vo vzdialenosti r od jej stredu (teda r> R), elektrický potenciál gule v P možno vypočítať pomocou rovnice (pozri obrázok vyššie):
V = KOQ / r
Potenciál pre body vo vnútri gule (r ≤ R) je konštantný a pre body mimo gule (r> R) klesá nepriamo úmerne so vzdialenosťou (r).
Autor: Paulo Silva
Vyštudoval fyziku
Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:
SILVA, Paulo Soares da. „Elektrický potenciál elektrifikovanej vodivej gule“; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencial-eletrico-uma-esfera-condutora-eletrizada.htm. Prístup k 27. júnu 2021.
