Czy stały niezerowy potencjał wymaga niezerowego pola?
W zaznaczonym obszarze przewodnika w równowadze elektrostatycznej potencjał ma wszędzie 6 V. Uczeń narysował wewnątrz strzałki pola skierowane w prawo, bo „potencjał nie jest zerowy”. Popraw rysunek i uzasadnij.
Dalsze części: b) Jak zmieni się wniosek po przyjęciu nowego zera, w którym potencjał wynosi 0 V? c) Czy zerowe E wewnątrz rozstrzyga o polu tuż na zewnątrz?
Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie
W tym zadaniu
Wskazówka
Pole wiąże się ze zmianą potencjału w przestrzeni, nie z samym poziomem odniesienia.
Rozwiązanie
Stały potencjał wewnątrz przewodnika
Wewnątrz obszaru nie rysujemy niezerowych strzałek pola: E=0. Potencjał może wynosić 6 V względem wybranego odniesienia i być stały. Zmiana zera potencjału przesuwa wszystkie wartości o tę samą liczbę, nie zmieniając pola. Ewentualne pole na zewnątrz i przy powierzchni wymaga osobnej analizy.
Wybór odniesienia
Odjęcie 6 V od wszystkich wartości nie zmienia żadnych różnic. Pole wewnątrz pozostaje zerowe. Można więc użyć 0 V lub 6 V zależnie od odniesienia, bez zmiany sił elektrostatycznych wewnątrz opisanego obszaru.
Granica i otoczenie
Ładunki powierzchniowe mogą tworzyć niezerowe pole zewnętrzne, mimo zerowego pola w materiale przewodnika w równowadze. Do jego obliczenia potrzebne są geometria, rozkład ładunku i warunki otoczenia. Nie przedłużamy wniosku o wnętrzu na całą przestrzeń. Na rysunku warto zaznaczyć granicę przewodnika, aby było jasne, którego obszaru dotyczy usunięcie strzałek.
Powiązana teoria
Mapa potencjału: od odczytów napięcia do linii pola
Dalsza lektura
Najpierw spróbuj samodzielnie. Zapisz dane, wybierz prawa fizyczne i sprawdź jednostki. Przejdź do zadań ze sprawdzaniem odpowiedzi »
← Wróć do działu: Zadania Do góry ↑
Komentarze (0)
Nie ma jeszcze opublikowanych komentarzy. Rozpocznij rozmowę o tym materiale.
RSS komentarzy · Powiadomienia e-mail
Dodaj komentarz
Możesz komentować jako gość lub zalogować się, aby użyć danych konta. Utwórz konto