Elektrikli bir iletken kürenin elektrik potansiyelini anlamak için önce kürenin içinde ne olduğunu analiz etmeliyiz. Elektrikli pil, yüzeyindeki aşırı yüklerin eşit dağılımı nedeniyle hızlı bir şekilde elektrostatik dengeye ulaşır. harici. Bu durumda, o küre içindeki elektrik alanı ve elektrik kuvveti sıfırdır.
Elektrikli kürenin içindeki elektrik alanı (E) sıfırdır.
Böylece, q yüklü bir elektrik parçacığını kürenin içindeki bir A noktasına yerleştirirsek, kürenin içinde olan bir B noktasına kaydırıldığında, üzerinde hiçbir iş (τ) yapılmayacaktır ve küre tarafından denklem: Vbu – VB = τ/q, V'ye ihtiyacımız varbu = VB, Eğer senbu V'den farklıydıB bu iki nokta arasında yük akışı olacaktır ve küre elektrostatik dengedeyken bu gerçekleşemez, dolayısıyla şunu söyleyebiliriz:
Elektrostatik dengede bulunan elektrikli bir kürenin içindeki tüm noktalar aynı elektrik potansiyeline sahiptir.
Tam olarak kürenin yüzeyinde bir S noktasına sahip olduğumuzda, A veya B'den S'ye bir q yükü taşımak için yapılan iş yine sıfıra eşit olur, dolayısıyla şu sonuca varabiliriz:
Şimdi durma... Reklamdan sonra devamı var ;)
Elektrostatik dengede elektrikli bir kürenin herhangi bir noktasındaki elektrik potansiyeli, yüzeyindeki potansiyele eşittir.
Küre bir nokta yükü olarak kabul edilebilir
Şimdi elektrostatik dengede kürenin yüzeyindeki elektrik potansiyelinin değerinin ne olduğunu bilmeliyiz ve bunun için kürelerin bu koşullar altında elektriklendiğini hatırlamalıyız. elektrostatik denge, tüm yükünün merkezinde yoğunlaşmış olduğu düşünülebilir, bu nedenle, eğer R yarıçaplı bir küremiz varsa, yüzeyindeki potansiyel şu şekilde verilecektir: V = KÖQ/R ve ayrıca kürenin dışında merkezinden r uzaklıkta bulunan bir P noktamız varsa (böylece r > R), P'deki kürenin elektrik potansiyeli denklemle hesaplanabilir (bkz. şekil yukarıda):
V = KÖQ/r
Küre içindeki noktalar için potansiyel (r ≤ R) sabittir ve küre dışındaki noktalar için (r > R) uzaklık (r) ile ters orantılı olarak azalır.
Paulo Silva tarafından
Fizik Mezunu
Bu metne bir okulda veya akademik bir çalışmada atıfta bulunmak ister misiniz? Bak:
SILVA, Paulo Soares da. "Elektrikli bir iletken kürenin elektrik potansiyeli"; Brezilya Okulu. Uygun: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencial-eletrico-uma-esfera-condutora-eletrizada.htm. 27 Haziran 2021'de erişildi.
