Электростатика 1Люди, поясните, почему внутри электрически заряженной сферы нет силовых линий электрического поля?
Я понимаю, законы Максвелла, то да сё... Но как заряженные частицы узнают, что они на поверхности сферы? По идее, силовые линии должны сходиться к центру сферы, постепенно уменьшая свою интенсивность. Если нет электрического поля, то что есть?
ДополненОдниомённые заряды на поверхности сферы взаимно отталкиваются, носиловые линии от этого не пропадают. По идее правильное телдо или неправильное, главное - замкнутое, гомеоморфное сфере.
Сердечно благодарю всех ответивших! Посмотрел на этот вопрос под другим углом. Спасибо!
На каком уровне отвечать? Если просто, то поля от всех зарядов на поверхности (если они расположены равномерно, что автоматически выполняется только для проводящей сферы) компенсируют друг друга, по другому моно сказать, что на пробный заряд, туда помещённый, действую равные силы во все стороны. Хотя это достаточно грубый ответ, но вед ь и абстракция силовых линий достаточно груба. Но если аккуратно нарисовать "силовые линии, которые сходятся к центру, то легко видеть, ЧТО В ЦЕНТРЕ-ТО всё компенсируется. В других точках тоже компенсируется: если точка ближе к одной стороне, то взаимодействие с этой стороной сильнее - зато с друой стороны зарядов больше - вот так на пальцах. Если аккуратно проинтегрировать - то же получается.
Если мы знаем слово гомеоморфная - так можем и по замкнутому контуру интегрировать. Тогда в чём вопрос-то?
Сфера или нет - неважно. Важно, что тело проводящее. Стало быть, его поверхность эквипотенциальна. Поэтому работа по переносу заряда внутри этого тела ПО ЛЮБОМУ ПУТИ равна нулю - а это возможно только при равенстве нулю электрического поля в данном объеме. Любое возникшее поле мгновенно (со скоростью света) вызовет перераспределени зарядов на поверхности и будет скомпенсировано.
Силовые линии идут вдоль направления изменения потенциала. Например, между плюсом и минусом, между зарядом и 0, зарядом и бесконечностью (где заряд =0). Если поверхность сферы эквипотенциальна (например, в силу симметрии, или сфера из проводника), то внутри неё нет разности потенциалов, поэтому нет силовых линий электрического поля.
Они ни как не узнают об том, что они на сфере. Просто силовые линии (внешнии) генерируют заряды на поверхности сферы, с внутренней стороны поверность также поляризуется, с другой стороны сферы происходит аналогичная ситуация, но с обратным знаком. Т. о. внутри сферы одинаковое количество разноименных зарадов компенсирую друг друга, а на поверхности силовые линии проходят дальше от сферы.
Во всех точкох, внутри сферы одинаковый потенциал.
Можешь проверить, проинтегрировав вектор эл. непряженности Е, создаваемый элементарным участком сферы, по поверхности сферы. Внешние электрические поля нейтрализуются за счет перераспределения заряда но сфере.