Sferyczna powłoka naelektryzuje się w wyniku indukcji elektrostatycznej. Jej wewnętrzna część uzyska ładunek ujemny, a zewnętrzna – dodatni.
DANE:
SZUKANE:
WZÓR:
Wyznaczamy potencjał powierzchni sferycznej:
Wyznaczmy potencjał kuli:
Zauważ, że skoro kula jest naelektryzowana dodatnio, to w wyniku indukcji elektrostatycznej dochodzi do naelektryzowania się sferycznej powłoki, która została do niej zbliżona. W wyniku tego zjawiska na wewnętrznej części powłoki zgromadzi się ładunek ujemny, a na zewnętrznej – dodatni.
Wyznacz potencjały kuli oraz powłoki, korzystając ze wzoru na potencjał
, gdzie
– stała elektrostatyczna (odczytaj ją z tablic),
– ładunek elektryczny źródła pola,
– odległość między ładunkiem a badanym punktem.
W przypadku powłoki jej potencjał
jest równy potencjałowi w punkcie na powierzchni zewnętrznej
, ponieważ niezależnie od tego, czy kula jest pełna, czy pusta, to dla rozmieszczonego ładunku
potencjał w każdym punkcie na powierzchni i wewnątrz kuli wynosi
.
Dla kuli jej potencjał
jest równy (zgodnie z zasadą superpozycji) sumie potencjałów pochodzących od trzech naładowanych powierzchni kulistych.