Щоб зрозуміти електричний потенціал наелектризованої провідної сфери, ми повинні спочатку проаналізувати, що відбувається всередині сфери, що коли Наелектризована батарея швидко досягає електростатичної рівноваги завдяки рівномірному розподілу надлишкових зарядів по її поверхні. зовнішній. У цій ситуації електричне поле та електрична сила всередині цієї сфери дорівнюють нулю.
Електричне поле (Е) всередині наелектризованої сфери є нульовим
Отже, якщо ми розмістимо наелектризовану частинку із зарядом q у точці А всередині сфери, і вона є переміщений до точки В, також внутрішньої до сфери, ніякої роботи (τ) над нею і з боку рівняння: VTHE - VB = τ / q, маємо VTHE = VB, якщо виTHE відрізнялися від VB між цими двома точками був би потік заряду, і це не може відбуватися, коли сфера знаходиться в електростатичній рівновазі, отже, можна сказати, що:
Усередині наелектризованої сфери в електростатичній рівновазі всі точки мають однаковий електричний потенціал.
Коли ми маємо точку S точно на поверхні кулі, знову трапляється, що робота, виконана для перенесення заряду q від A або B до S, дорівнює нулю, отже, можна зробити висновок, що
Не зупиняйтесь зараз... Після реклами є ще щось;)
Електричний потенціал у будь-якій точці наелектризованої сфери в електростатичній рівновазі дорівнює потенціалу на її поверхні.
Сферу можна розглядати як точковий заряд
Тепер ми повинні знати, яке значення має електричний потенціал на поверхні кулі в електростатичній рівновазі, і для цього ми повинні пам’ятати, що сфери електризуються в цих умовах про електростатичну рівновагу можна думати як про те, що весь її заряд сконцентрований у центрі, тому, якщо ми маємо сферу радіуса R, потенціал на її поверхні буде задаватися як V = KОQ / R, а також якщо ми маємо точку P, розташовану поза сферою на відстані r від її центру (отже r> R), електричний потенціал кулі при P можна розрахувати за рівнянням (див. рисунок вище):
V = KОQ / r
Потенціал для точок всередині сфери (r ≤ R) є постійним, а для точок поза сферою (r> R) зменшується обернено пропорційно відстані (r).
Паулу Сільва
Закінчив фізику
Хотіли б ви посилатися на цей текст у школі чи академічній роботі? Подивіться:
СІЛВА, Паулу Соарес да. «Електричний потенціал електрифікованої провідної сфери»; Бразильська школа. Доступно: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencial-eletrico-uma-esfera-condutora-eletrizada.htm. Доступ 27 червня 2021 року.
