24.6
Stellen Sie sich einen kugelförmigen Leiter mit einem Radius von 20 Zentimetern und einer Ladung von 40 Mikrocoulombs vor. Wie hoch wäre das elektrische Potential bei radialen Abständen von 60 und 10 Zentimetern?
Nach dem Gaußschen Gesetz ist das elektrische Feld in der Kugel Null. Um eine Testladung innerhalb der Kugel zu bewegen, wird also keine Arbeit geleistet. Das elektrische Potential ist in der Kugel konstant und sein Wert entspricht dem Potential an der Oberfläche.
Außerhalb der Kugel folgt das elektrische Feld dem Gesetz des umgekehrten Quadrats. Das elektrische Potential ist das Integral aus dem Punktprodukt des elektrischen Feldes und der Verschiebung. Bei unendlicher Entfernung ist das Potential als Null definiert. Daraus ergibt sich ein Potential, das umgekehrt mit dem radialen Abstand variiert.
Das elektrische Potential ist also kontinuierlich, aber das elektrische Feld ist diskontinuierlich.
Hier sind die bekannten Größen der Radius der Kugel, Epsilon Null und die Ladung. Die unbekannte Größe ist das elektrische Potential in den beiden Entfernungen. Durch Substitution der bekannten Größen wird das Potential bei 60 Zentimetern und bei 10 Zentimetern berechnet.
Betrachten Sie einen Ring mit dem Radius R und einer gleichmäßigen Ladungsdichte λ. Wie groß ist das elektrische Potential am Punkt M, der sich auf de…
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