4 svar
66 visningar
Cien behöver inte mer hjälp
Cien 1210
Postad: 16 dec 19:26 Redigerad: 16 dec 19:26

Beräkna laddning när endast potential är given

Tycker uppgiften är lite klurig. Jag beräknar det elektriska fältet med sambandet E=-V=2V0Ra2R^\vec{E}=-\nabla V=\dfrac{2 V_0 R}{a^2} \, \hat{R} för R<=a. Om vi kollar på uttrycket för det elektriska fältet måste det vara starkast där R=a, ER=a=2V0aE \left( R=a \right)=\dfrac{2 V_0}{a}, betyder inte detta att laddningen ligger på sfären?

Om vi använder nabla-sambandet som tidigare så finns det inget elektriskt fält för R>a eftersom derivatan av potentialen är noll där.

Jag vill nu relatera det elektriska fältet med laddningen Q och det kan vi göra med Gauss sats. Men, om vi vill omfatta laddningen som finns på ytan av sfären så omringar vi den med en större sfär (Gauss-yta där R>a) och här är det elektriska fältet noll, så då får vi att integranden i Gauss-integralen SE·ds=Qϵ0\int_S \vec{E}\cdot \vec{ds}=\dfrac{Q}{\epsilon_0} blir noll. Så 0=Qϵ00=\dfrac{Q}{\epsilon_0} alltså är laddningen noll?

Har jag på rätt sätt resonerat mig fram till att den totala laddningen Q=0?

PATENTERAMERA 6064
Postad: 17 dec 14:01

Ja, det borde ju rimligen bli slutsatsen. Eller säger facit något annat?

Cien 1210
Postad: 17 dec 15:34
PATENTERAMERA skrev:

Ja, det borde ju rimligen bli slutsatsen. Eller säger facit något annat?

Det stämmer överens med facit, vet dock inte om min lösningsgång är godkänd.

PATENTERAMERA 6064
Postad: 17 dec 17:40

Ja, du har ju resonerat utifrån en av Maxwells lagar i integralform,  att flödet av E genom en sluten yta är proportionellt mot totala laddningen innanför ytan. Noll flöde implicerar noll laddning.

Cien 1210
Postad: 17 dec 19:31
PATENTERAMERA skrev:

Ja, du har ju resonerat utifrån en av Maxwells lagar i integralform,  att flödet av E genom en sluten yta är proportionellt mot totala laddningen innanför ytan. Noll flöde implicerar noll laddning.

Kanon, tack!

Svara
Close