Какова напряженность и потенциал электрического поля внутри и вне сферических поверхностей с распределенными равномерно

Электрическое поле сферической поверхности с равномерно распределенным зарядом

Инструкция: Напряженность электрического поля создаваемого сферической поверхностью с равномерно распределенным зарядом зависит от расстояния до центра сферы и от количества заряда на поверхности.

Внутри сферы: Напряженность электрического поля внутри сферы равна нулю. Это происходит потому, что любая часть заряда поверхности находится на равном удалении от данной точки, и ее вклады в напряженность поля сфокусированы в направлениях, противоположных друг другу.

Вне сферы: Напряженность электрического поля за пределами сферы зависит от расстояния до центра сферы и от заряда на поверхности. Она вычисляется с помощью закона Кулона: E = (k * Q) / (r^2), где E - напряженность электрического поля, k - постоянная Кулона (k = 9 * 10^9 N * m^2 / C^2), Q - заряд на поверхности сферы, r - расстояние от центра сферы до точки наблюдения.

В точке К (внутри сферы): В точке К напряженность электрического поля равна нулю, поскольку внутри сферы поле от заряда на поверхности сфокусировано в направлениях, противоположных этой точке.

В точке М (вне сферы): В точке М напряженность электрического поля рассчитывается с использованием закона Кулона. E = (k * Q) / (r^2), где E - напряженность электрического поля, k - постоянная Кулона, Q - заряд на поверхности сферы, r - расстояние от центра сферы до точки М.

Доп. материал: Допустим, сфера имеет заряд Q = 5 мкКл и ее радиус равен 2 м. Найти напряженность электрического поля внутри и вне сферы.

Совет: При решении задач по электростатике помните о принципе суперпозиции и используйте соответствующие формулы для вычисления напряженности поля. Также не забывайте о единицах измерения заряда и расстояния.

Практика: Внутри сферы с радиусом 10 см находится равномерно распределенный заряд Q = 2 мкКл. Найдите напряженность электрического поля внутри сферы.