Курсовая работа: Проводящий шар в поле точечного заряда. Напряженность электрического поля

Представим себе ситуацию, когда вблизи проводящего шара находится точечный заряд. В этом случае на поверхности шара будут накапливаться свободные заряженные частицы под действием электростатических сил. Это происходит из-за того, что в проводнике заряды могут двигаться под действием внешнего электрического поля и распределяться таким образом, чтобы минимизировать электростатическую энергию системы.

Рассмотрим задачу номер 153. Пусть шар радиусом R имеет заряд Q, а точечный заряд q находится на расстоянии r от центра шара. Необходимо найти потенциал и напряженность поля во всех точках пространства.

Для решения данной задачи пользуемся выражением для потенциала электрического поля, создаваемого точечным зарядом: V = k*q/r. Таким образом, потенциал в точке, где находится точечный заряд, равен V = k*q/r. Внутри проводящего шара потенциал равен V = k*Q/R, а вне шара, например, на его поверхности, потенциал также равен V = k*Q/R.

Напряженность электрического поля можно найти как градиент потенциала: E = -dV/dr. Таким образом, в точке, где находится точечный заряд, напряженность равна E = k*q/r^2. Внутри шара напряженность поля равна E = k*Q/R^2, а вне шара, например, на его поверхности, E = k*Q/R^2.