Где произойдет наименьшее отклонение гильзы в электрическом поле положительно заряженного шара?

Тема занятия: Распределение электрического поля вокруг заряженного шара

Пояснение: Электрическое поле вокруг положительно заряженного шара имеет сферическую симметрию. Гильза, помещенная в это поле, будет испытывать наименьшее отклонение в том месте, где направление силы на гильзу будет направлено вдоль направления гильзы. Это происходит в точке на поверхности шара, расположенной на прямой линии, проходящей через центр заряженного шара и центр гильзы.

Пояснение можно дать следующим образом. Рассмотрим силы, действующие на гильзу в разных точках шара. Во всех точках, находящихся на одинаковом расстоянии от центра заряда, эти силы имеют одинаковую величину. Однако, поскольку направление силы зависит от направления радиус-вектора от заряда к точке в пространстве, направления этих сил будут различны в разных точках.

Пример: Задача: Гильза помещена в электрическое поле положительно заряженного шара. Найдите место на поверхности шара, где произойдет наименьшее отклонение гильзы.

Совет: Для лучшего понимания концепции электрического поля и его взаимодействия с заряженными телами, рекомендуется изучить основы электростатики и закон Кулона.

Дополнительное задание: Положительно заряженный шар имеет радиус R. Как изменится наименьшее отклонение гильзы, если заряд шара удвоится, а его радиус утроится? Ответ представьте в аналитической форме.