Как изменится потенциал электрического поля в центре проводящей сферы радиусом R с зарядом q, если на расстоянии 2R от её центра разместить заряд -2q?

• А) уменьшается в 2 раза
• Б) не меняется
• В) обозначение меняется на противоположное
• Г) будет равен нулю

Физика 11 класс Электростатика потенциал электрического поля проводящая сфера заряд изменение потенциала физика 11 класс Новый

Для того чтобы ответить на вопрос, давайте сначала разберемся с основными принципами, связанными с электрическими полями и проводниками.

Шаг 1: Понимание проводящей сферы

• Когда у нас есть проводящая сфера с зарядом q, то весь заряд распределяется по поверхности сферы.
• Внутри проводника (внутри сферы) электрическое поле равно нулю. Это свойство проводников в электростатическом равновесии.

Шаг 2: Влияние внешнего заряда

• Теперь рассмотрим, что мы добавили внешний заряд -2q на расстоянии 2R от центра сферы.
• Согласно принципу суперпозиции, электрическое поле в любой точке пространства является векторной суммой полей, создаваемых всеми зарядами.
• Заряд -2q будет создавать электрическое поле, которое будет влиять на точку в центре сферы.

Шаг 3: Определение потенциала в центре сферы

• Потенциал электрического поля в точке определяется как работа, необходимая для перемещения единичного положительного заряда из бесконечности в эту точку.
• Поскольку внутри проводника потенциал постоянен и равен потенциалу на его поверхности, то изменение внешнего заряда не изменит потенциал внутри проводника.
• Таким образом, потенциал в центре сферы останется равным тому, что он был до размещения заряда -2q.

Шаг 4: Подведение итогов

• Таким образом, потенциал электрического поля в центре проводящей сферы не изменится при добавлении внешнего заряда -2q.
• Ответ на вопрос: Б) не меняется.