Естественные науки

потенциал поля и заряд

Два одинаковых металлических шарика радиусами 2.5 см на ходятся на расстоянии 1м и имеют потенциалы 1.2кВ и -1.2кВ. Каковы их заряды? Собственно, что не ясно: как они друг на друга влияют? потенциалы, которые даны, создаются ведь зарядами самих шаров, получается, что нам не нужен 1м? Ну и ответ конечный, тоже бы хотелось. У меня вышло 3.42*10^-9 Кл, что не верно.
Сергей Дробот
Сергей Дробот
1 619
В вашей задаче речь идет о заряженных металлических шариках конечного размера. В этом случае нельзя считать заряды точечными.
Для грубой оценки можно использовать такую схему. Поскольку заряды разных знаков, то центр распределения заряда в каждом из шариков сдвигается на расстояние d, по отношению к центру сферы.
После этого можно записать два уравнения:
φ(R+r)=Q/4π ε_0(r-d)-Q/4π ε_0(R-d-r)
φ(R-r)=Q/4π ε_0(r+d)-Q/4π ε_0(R-d+r)
Поскольку сферы металлические, то потенциал в любой точке один и тот же φ(R+r)= φ(R-r).
Для более точного расчета в этом случае лучше использовать метод зеркальных отображений
Виктор Яшин
Виктор Яшин
50 110
Лучший ответ
Потенциал заряженного шарика пропорционален его заряду, и формута там простая как валенок: φ = -q/(ε_o*R). Как видите, расстояние "при чём".
Виктор Трусов
Виктор Трусов
60 462
леонид забыл о 4пи в знаменателе. в данном случае лучше использовать k=1\4пи*эпсилон нулевое=9*10^9Нм^2/м^2. фи=kq/R. возможно в этой задаче 1м это растояние не между центрами шаров, а между поверхностями, тогда растояние между центрами, которое мы должны подставить в формулу равно R = 1м+2*0,025м=1,05м
q=фи*R/k
Потенциал каждого из двух Ваших шариков складывается из потенциала, созданного зарядами, которые расположены на нем самом (он находится по формуле, приведенной Леонидом) , и теми, что расположены на втором шарике (чтобы его найти и нужно расстояние между шариками)
ОК
Ольга Корди
33 030
Заряд шарика обусловлен наличием в нём избытка (электронов) , которые из-за взаимного отталкивания растекутся по поверхности шарика. Следовательно при нахождении заряда по предложенной формуле нужно брать внутренний радиус шарика. Так как шарики находятся в зоне действия собственных полей, то и заряды, сконцентрированные на их поверхностях, из-за взаимного отталкивания будут концентрироваться на противоположных поверхностях шариков.
Larissa Miller
Larissa Miller
6 756

Похожие вопросы