24.6
שקול מוליך כדורי עם רדיוס של 20 ס"מ ומטען של 40 מיקרו-קולומבים. מה יהיה הפוטנציאל החשמלי במרחקים רדיאליים של 60 ו-10 סנטימטרים?
על פי חוק גאוס, השדה החשמלי בתוך הכדור הוא אפס. לכן, כדי להזיז מטען בדיקה בתוך הכדור לא נעשית עבודה. הפוטנציאל החשמלי קבוע בתוך הכדור וערכו זהה לפוטנציאל שעל פני השטח.
מחוץ לכדור, השדה החשמלי פועל לפי חוק הריבוע ההופכי. הפוטנציאל החשמלי הוא אינטגרל מכפלת הנקודות של השדה החשמלי והתזוזה. במרחק אינסופי, הפוטנציאל מוגדר כאפס. זה נותן פוטנציאל אשר משתנה הפוך עם המרחק הרדיאלי.
אז, הפוטנציאל החשמלי הוא רציף, אבל השדה החשמלי הוא לא רציף.
כאן, הכמויות הידועות הן רדיוס הכדור, אפס אפס והמטען. הכמויות הלא ידועות הן הפוטנציאל החשמלי בשני המרחקים. על ידי החלפת הכמויות הידועות, הפוטנציאל ב 60 ס"מ וב 10 ס"מ מחושבים.
חשבו על טבעת ברדיוס R עם צפיפות מטען אחידה λ. מה יהיה הפוטנציאל החשמלי בנקודה M, הממוקמת על ציר הטבעת במרחק x ממרכז הטבעת?
הטבעת מחולקת לקשתות קטנות א…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.