Zerowe pole w metalu nie oznacza zerowego potencjału
Naładowana metalowa kula jest w równowadze. Czy zerowe natężenie pola w jej materiale oznacza, że potencjał kuli względem nieskończoności musi być zerowy?
Dalsze części: b) Dla Q=1 nC, R=0,10 m i kₑ=9·10⁹ N·m²/C² oblicz potencjał względem nieskończoności. c) Jaka jest różnica potencjałów dwóch punktów w materiale tej kuli?
Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie
W tym zadaniu
Wskazówka
Pole wiąże się z przestrzenną zmianą potencjału. Stała wartość może być niezerowa względem umownego odniesienia.
Rozwiązanie
Zero nachylenia nie oznacza zera wartości
W równowadze elektrostatycznej potencjał całego połączonego przewodnika jest jednakowy. Zerowe pole w materiale oznacza brak przestrzennego spadku potencjału, a nie koniecznie V=0. Wysokość płaskiego stołu też może być wszędzie jednakowa, choć nie jest poziomem podłogi.
Nie: potencjał kuli może być niezerowy. Wartość odnosi się do wybranego poziomu zerowego.
Liczbowy przykład
Dla izolowanej kuli w próżni z zerem w nieskończoności V=kₑQ/R=9·10⁹·10⁻⁹/0,10=90 V. Taki potencjał ma zarówno powierzchnia, jak i wnętrze materiału w rozpatrywanym modelu. Pole na zewnątrz nie musi być zerowe.
Różnica między dwoma punktami
90 V−90 V=0 V. Przeniesienie próbnego ładunku pomiędzy nimi nie zmienia jego energii potencjalnej w polu elektrostatycznym. Zmiana umownego zera o stałą zmieniłaby obie wartości V, lecz pozostawiłaby tę różnicę i siłę niezmienione.
Powiązana teoria
Przewodnik w równowadze i ruch ładunku w polu jednorodnym
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