23.11
Rozważmy nieprzewodzącą sferę o promieniu R. Kula ma promieniowo zmieniającą się niejednorodną gęstość ładunku. W związku z tym ma sferycznie symetryczny rozkład ładunku.
Ponieważ gęstość ładunku jest niejednorodna, rozważmy nieskończenie małą sferyczną powłokę o grubości "dr" wewnątrz kuli.
Ładunek zamknięty w powłoce jest iloczynem gęstości ładunku i objętości powłoki.
Aby wyznaczyć pole elektryczne w punkcie P, poza rozkładem ładunków, rozważmy powierzchnię Gaussa o promieniu r'.
Tutaj obszar między powierzchnią Gaussa a kulą jest pozbawiony nośników ładunku. Tak więc ładunek netto zamknięty w powierzchni Gaussa uzyskuje się przez całkowanie ładunku zamkniętego w powłoce nad promieniem kuli.
Podstawienie ładunku netto w równaniu pola elektrycznego daje pole w punkcie znajdującym się poza kulą.
Podobnie, dla punktu wewnątrz rozkładu ładunku, ładunek netto zawarty w sobie jest całką ładunku zawartego w powierzchni Gaussa. Podstawienie ładunku netto w równaniu pola daje pole elektryczne w punkcie wewnątrz kuli.
Prawo Gaussa stanowi, że strumień elektryczny przez dowolną zamkniętą powierzchnię jest równy ładunkowi wypadkowemu zawartemu w tej powierzchni. Prawo…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.