כדור מוליך
הגדרה: כדור מוליך הוא גוף בעל מטען Q עם צורה כדורית ברדיוס R.
המטענים החופשיים דוחים זה את זה ולכן מתפזרים על פני השטח החיצוני של הכדור, אנו נתייחס למרכז הכדור כאילו כל המטען נמצא בו.
כדור מוליך - שדה ופוטנציאל חשמלי
| רדיוס | איור | שדה חשמלי | פוטנציאל חשמלי |
|---|---|---|---|
| בתוך הכדור r < R | E = 0 | V = kq/R | |
| על/מחוץ לכדור r ≥ R | E = kq/r² | V = kq/r |
שיעור וידאו · חינם לרשומיםההסבר המלא בווידאו
המושג הזה מוסבר גם בווידאו
ההסבר המלא של כדור מוליך בשיעור וידאו, עם דוגמאות פתורות צעד צעד
לצפייה בחינםנכנסים בקליק אחד עם גוגל, בלי כרטיס אשראידוגמהתרגיל פתור צעד-אחר-צעד
נתון כדור מוליך שרדיוסו R = 15cm בעל מטען כולל q = 8·10⁻⁹c. שלוש נקודות ממוקמות במערכת:
נקודה A במרחק 5cm מהמרכז, נקודה B על פני השטח ונקודה C במרחק 25cm מהמרכז. (ראה תרשים).
חשב את השדה והפוטנציאל החשמלי עבור כל נקודה A, B, C.
R = 15cm = 0.15m, q = 8·10⁻⁹c, rᴀ = 5cm = 0.05m, rʙ = 15cm = 0.15m, rc = 25cm = 0.25m
rᴀ < R:
Eᴀ = 0
Vᴀ = kq/R = (9·10⁹ · 8·10⁻⁹)/0.15 = 480v
rʙ = R:
Eʙ = kq/R² = (9·10⁹ · 8·10⁻⁹)/(0.15)² = 3200N/c
Vʙ = kq/R = (9·10⁹ · 8·10⁻⁹)/0.15 = 480v
rᴄ > R:
Eᴄ = kq/r² = (9·10⁹ · 8·10⁻⁹)/(0.25)² = 1152N/c
Vᴄ = kq/r = (9·10⁹ · 8·10⁻⁹)/0.25 = 288v
rᴀ < R:
Eᴀ = 0
Vᴀ = kq/R = (9·10⁹ · 8·10⁻⁹)/0.15 = 480v
rʙ = R:
Eʙ = kq/R² = (9·10⁹ · 8·10⁻⁹)/(0.15)² = 3200N/c
Vʙ = kq/R = (9·10⁹ · 8·10⁻⁹)/0.15 = 480v
rᴄ > R:
Eᴄ = kq/r² = (9·10⁹ · 8·10⁻⁹)/(0.25)² = 1152N/c
Vᴄ = kq/r = (9·10⁹ · 8·10⁻⁹)/0.25 = 288v
גרף שדה ופוטנציאל בכדור מוליך
