В) Поле объемно заряженного шара.
Шар радиуса R с общим зарядом Q равномерно заряжен с объемной плотностью + ρ . Поле обладает сферической симметрией и потому силовые линии направлены радиально.
Проведем мысленно сферу, радиуса r с центром, совпадающим с центром заряженного шара.
При r > R внутрь поверхности попадает весь заряд Q. По теореме Остроградского-Гаусса
→
При r<R внутри мысленной поверхности содержится заряд
Тогда, по теореме Остроградского-Гаусса
→
Таким образом, внутри равномерно заряженного шара напряженность поля изменяется линейно.
г) Диэлектрический шар.
Размерность объемной плотности заряда в СИ: .
Рис.2.8. Поле равномерно заряженного диэлектрического шара.
Полный заряд шара, очевидно, есть: .
Имеем по теореме Гаусса:
1) Внутри шара (r < R): , где Δq = - заряд внутренней области шара, ограниченной выбранной сферической поверхностью радиуса r. Отсюда находим: .
2) Вне шара (r > R): , откуда = ,
то есть вне заряженного диэлектрического шара электрическое поле такое же, как и в случае металлического шара.
На рис.2.9 показан качественный ход зависимостей E(r) для металлического и диэлектрического шаров.
металл Рис.2.9. Зависимость E(r). диэлектрик
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 25; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!