Как зарядится пустотелая сфера, если наэлектризованный металлический шарик, подвешенный на шелковой нити и заряженный

Zagadochnyy_Kot

27

Для того чтобы ответить на вопрос, давайте рассмотрим каждый случай по отдельности.

1. Когда наэлектризованный металлический шарик, подвешенный на шелковой нити и заряженный положительным зарядом, касается внешней стенки пустотелой сферы (d).

Когда шарик коснется внешней стенки сферы, протекает процесс индукции заряда. В результате этого отрицательные заряды в материале стенки сферы будут перемещаться в область, ближе к шарику, а положительные заряды перемещаются в область, дальше от шарика. Это происходит из-за действия электрического поля, созданного заряженным шариком. После этого процесса, внутри сферы и на ней образуется некоторое количество дополнительных зарядов.

2. Когда наэлектризованный металлический шарик, подвешенный на шелковой нити и заряженный положительным зарядом, будет висеть внутри пустотелой сферы, не касаясь ее стенок (е).

Когда шарик висит внутри сферы, но не касается ее стенок, заряд на шарике не изменится. Это происходит потому, что металлический шарик является проводником, поэтому заряды могут свободно перемещаться внутри него. Отталкиваясь от принципа равновесия, положительные заряды распределяются по поверхности шарика равномерно. Таким образом, наружная сторона шарика и внутренняя поверхность сферы не имеют значительного заряда на них.

Для обоих случаев можно объяснить, что размещение зарядов по поверхности металлической сферы происходит в результате отталкивания одноименных зарядов и притяжения противоположно заряженных зарядов.

Надеюсь, это разъясняет процесс зарядки пустотелой сферы в зависимости от положения заряженного металлического шарика.