Потенциал электростатического поля в точке a на расстоянии r от точечного заряда q равен φ1=300 в. каким станет потенциал φ2 в точке a, если заряд q окажется в центре полого проводящего шара с радиусами сферических поверхностей 3r и 4r и зарядом 3q? ответ выразить в в, округлив до целых.

202

422

Посмотреть ответы 2

Ответы на вопрос:

GriefSS

Физика

4,5(39 оценок)

1. структура электростатического поляв силу симметрии , электростатическое поле является центрально-симметричны. т.е. r ₀ - единичный радиус-вектор от заряда к произвольной исследуемой точке пространства. и её решение инвариантна к повороту (как картинку "ни крути" вокруг заряда, условие и её решение не изменится). 2. поле при отсутствии шаракогда у нас есть только точечный заряд модуль напряженности электростатического поля . потенциал электростатического поля связан с его напряженностью уравнением: интегрирование ведётся по произвольному пути между точками 1 и 2. отступление: если домножить уравнение на пробный заряд, то получим определение потенциальной энергии. правый ингтеграл в этом случае будет работой, совершенной полем над пробным зарядом. в нашем случае удобно интегрировать вдоль радиальных линий замечание: потенциал определяется всегда с точностью до аддитивной постоянной, поэтому во всех всегда выбирается, так называемое, условие нормировки. в разных оно выбирается по разному, но в данного типа принято брать потенциал бесконечно удаленной точки равным нулю подставим в эту формулу найденное поле: получили известный результат. выразим из этого результата заряд q. 3. поле при добавлении шара.для поиска величины напряженности воспользуемся теоремой гаусса. поток вектора напряженности электростатического поля через любую замкнутую поверхность пропорционален величине свободного заряда, находящегося внутри этой поверхности. выберем в качестве такой поверхности сферу радиусом r. в силу структуры поля e(r) = const. теперь рассмотрим отдельные участки: 1) участок 0 < r < 3r 2) участок 3r< r< 4r e(r) = 0 - электростатического поля внутри идеальных проводников не существует. если предположить противное, то начнётся движение зарядов и это уже не статика. : ) 3) участок r > 4r 4q - суммарный заряд внутри сферы радиусом r. аналогично рассчитаем потенциал. подставляем в это выражение найденное ранее q и имеем: что стоит отметить? 1) потенциал функция непрерывная. если знать, что подобные симметричные структуры поля аналогичные точечным , то решается в уме. т.е. мы ищем потенциал на внешней границе шара как потенциал точечного заряда 4q, на внутренней границе он такой же. ищем разность потенциалов между внутренней границей и точкой a в поле точечного заряда q. складываем результаты. 2) несмотря на то, что заряд 3q на шаре поле внутри шара не создаёт, он увеличивает потенциал точек внутри полости, т.к. создаёт дополнительное поле вне шара. потенциал - это работа по перемещению точечного заряда из бесконечности в данную точку. больше поле вне шара - больше работа. 3) разность потенциалов зависит только от локального поля (поля по в окрестности пути, соединяющего две точки). сам потенциал зависит от структуры всего поля.

fox2457667

Физика

4,7(11 оценок)

4кпд=(t1-t2)/(t1)=(390/(480+273))=51%

Реши свою проблему, спроси otvet5GPT

Быстро
Мгновенный ответ на твой вопрос
Точно
Бот обладает знаниями во всех сферах
Бесплатно
Задай вопрос и получи ответ бесплатно

Задай свой вопрос

Популярно: Физика

Есть вопросы?

Как otvet5GPT работает?

otvet5GPT использует большую языковую модель вместе с базой данных GPT для обеспечения высококачественных образовательных результатов. otvet5GPT действует как доступный академический ресурс вне класса.
Сколько это стоит?

Проект находиться на стадии тестирования и все услуги бесплатны.
Могу ли я использовать otvet5GPT в школе?

Конечно! Нейросеть может помочь вам делать конспекты лекций, придумывать идеи в классе и многое другое!
В чем отличия от ChatGPT?

otvet5GPT черпает академические источники из собственной базы данных и предназначен специально для студентов. otvet5GPT также адаптируется к вашему стилю письма, предоставляя ряд образовательных инструментов, предназначенных для улучшения обучения.