2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Потенциалы в разных точках сферического конденсатора.
Сообщение16.12.2008, 22:31 


15/12/08
40
Здравствуйте! Правильно ли я решил задачу? Если нет, пожалуйста подскажите.
Две концентрические металлические сферы с радиусами $R_1 = 4,00$ см и $R_2 = 10,0$ см имеют соответственно заряды $Q_1 = -2,00$ нКл и $Q_2 = 3,00$ нКл. Пространство между сферами заполнено парафином ($e = 3$). Определить потенциал электростатического поля на расстояниях $r_1 = 2,00$ см, $r_2 = 6,00$ см, $r_3 = 20,0$ см от центра сфер. Задачу решить, не применяя формулу связи напряженности с изменением потенциала.
Рассмотрим три случая.
1) По теореме Гаусса сфера радиусом $r_1$ не охватывает электрических зарядов, поэтому поток смещения сквозь ее поверхность равен нулю. Значит поле внутри сфер радиусом $R_1$ и $R_2$ тождественны нулю, а следовательно и быстрота изменения потенциала нулевая. Потенциал постоянен, внутри сфер он такой же как и на их поверхности. Применяя принцип суперпозиции, потенциал в точке на расстоянии $r_1$ от центра сфер равен алгебраической сумме потенциалов первой и второй сфер: $\phi_{r_1}=\phi_2 -\phi_1=\frac{Q_2}{4\pi E_0R_2}-\frac{Q_1}{4\pi E_0R_1}$
2) Проведем мысленно сферу радиусом $r_2$. По принципу наложения полей потенциал в точках этой поверхности алгебраически складывается из потенциала, созданного первой сферой на расстоянии $r_2$ и потенциала второй сферы, равного потенциалу на его поверхности (учитывая относительную диэлектрическую проницаемость парафина $E$):
$\phi_{r_2}=\phi_2 -\phi_1=\frac{Q_2}{4\pi E_0ER_2}-\frac{Q_1}{4\pi E_0Er_2}$
3) Потенциал на расстоянии от центра сфер $r_3$:
$\phi_{r_3}=\phi_2 -\phi_1=\frac{Q_2}{4\pi E_0r_3}-\frac{Q_1}{4\pi E_0r_3}$
Заранее благодарю!

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение17.12.2008, 03:13 


29/10/08
42
Ekaterinburg
Думаю, что потенциал на поверхности внешней сферы и вне ее определяется $\varphi_3=\frac{k(q_2-q_1)}{R_2}$.
Потенциал в пределах первой сферы равен $\varphi_1=\varphi_3-\frac{kq_1}{\varepsilon}(\frac{1}{R_2}-\frac{1}{R_1})$.
Потенциал в точке на расстоянии $r_2$: $\varphi_2=\varphi_3-\frac{kq_1}{\varepsilon}(\frac{1}{R_2}-\frac{1}{r_2})$.
Вроде так, а по поводу как решать, не используя связь потенциала с напряженностью, затрудняюсь ответить.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение17.12.2008, 04:38 


15/12/08
40
Спасибо, я понял как выполнить это задание.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение17.12.2008, 12:51 


15/12/08
40
Возник вопрос: "Поле между обкладками сферического конденсатора по принципу наложения полей складывается из поля внутренней сферы на ее поверхности и поля внутри внешней сферы. Но так как поверхность внешней сферы не охватывает электрических зарядов, которые находятся только на ее оболочке, то согласно теореме Гаусса электрическое смещение зарядов, а следовательно, поток вектора напряженности сквозь поверхность сферы и напряженность поля внейшней сферы внутри ее равны нулю?". :?:

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение18.12.2008, 12:19 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


31/10/06
371
РФ, РК, г.Симферополь
Конденсаторы изготавливают такой конструкции, чтобы электрическое поле было сосредоточено только внутри конденсатора. У Вас так получается?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение18.12.2008, 16:41 


15/12/08
40
Почему поле сферического конденсатора между обкладками создается только зарядом внутренней сферы?

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 6 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group