Консультация # 195743: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: Металлический шар радиусом 10 см, заряженный до потенциала 300 В, окружают сферической проводящей оболочкой радиусом 20 см и на короткое время соединяют с ней проводником. Чему будет равна напряженность электрического поля в точках 1, 2 и 3, если они находятся на расст...
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:
Металлический шар радиусом 10 см, заряженный до потенциала 300 В, окружают сферической проводящей оболочкой радиусом 20 см и на короткое время соединяют с ней проводником. Чему будет равна напряженность электрического поля в точках 1, 2 и 3, если они находятся на расстоянии 5, 10 и 25 см от центра системы?
Согласно [1, с. 373] при (вакуум), потенциал электростатического поля шара радиусом с зарядом равномерно распределённым по его поверхности, составляет
Поэтому до соединения шара со сферической проводящей оболочкой радиусом его заряд был равен
После соединения часть заряда с поверхности шара перетекла на оболочку, которую будем считать ранее не заряженной. Из условия равенства потенциалов шара и оболочки после соединения получим
а из условия сохранения зарядов получим
Электрическое поле внутри шара [2, с. 40] и сферической оболочки отсутствует. Поэтому напряжённость поля в точке 1 равна нулю.
В точке 2 на поверхности шара и внутри сферической оболочки, согласно формуле на с. 365 [1], напряжённость поля составляет
(В/м).
В точке 3 вне шара и сферической оболочки, в соответствии с теоремой Гаусса [1, с. 367],
откуда
(В/м).
Литература 1. Яворский Б. М., Детлаф А. А., Лебедев А. К. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов -- М.: ООО "Издательство
Оникс", 2007. -- 1056 с. 2. Элементарный учебник физики: в 3 т. / Под ред. Г. С. Ландсберга: Т. 2. -- М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001. -- 480 с.
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались.
Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора -
для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение.
Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал,
который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом.
Заходите - у нас интересно!