§ КВ Поле заряженной сферы
Как зависит от расстояния напряжённость поля, созданного заряженной сферой? Почему внутри сферы напряжённость поля равна нулю?
Решение
Пусть заряд равномерно распределён по поверхности сферы радиусом (§ ).
Вне сферы () линии напряжённости совпадают с линиями поля точечного заряда, помещённого в центр сферы, поэтому (формула ())
Напряжённость убывает обратно пропорционально квадрату расстояния от центра сферы и направлена радиально (от сферы, если
).
Внутри сферы () поле отсутствует. В центре это видно сразу: любые два диаметрально противоположных заряда сферы создают в центре напряжённости, равные по модулю и противоположные по направлению, и по принципу суперпозиции они взаимно уничтожаются. Вычисления показывают, что и в любой другой точке внутри сферы поля всех её зарядов компенсируют друг друга.
Вывод: вне сферы , внутри , потому что поля противоположно расположенных зарядов сферы взаимно компенсируются.
Ответ
Вне сферы (убывает как , как у точечного заряда в центре). Внутри , так как поля диаметрально противоположных зарядов сферы равны по модулю и противоположны по направлению и компенсируют друг друга.
