Шар радиуса R заряжен с объемной плотностью р. Найти поток вектора напряженности электрического поля через сечение шара, которое образовано плоскостью, отстоящей от центра шара на расстояние r< R.
от

1 Ответ

Дано:  
R - радиус шара  
r - расстояние от центра шара до плоскости, r < R  
ρ - объемная плотность заряда  

Найти:  
Φ - поток вектора напряженности электрического поля через сечение шара  

Решение:  
По закону Гаусса поток вектора напряженности электрического поля через произвольную поверхность связан с электрическим зарядом внутри этой поверхности:  
Φ = E * A = q / ε₀  

где E - напряженность электрического поля,  
A - площадь сечения,  
q - электрический заряд внутри сферы,  
ε₀ - абсолютная электрическая проницаемость.  

Электрический заряд внутри сферы определяется как:  
q = ρ * (4/3) * π * r³  

Таким образом, поток вектора напряженности электрического поля через сечение шара будет:  
Φ = E * A = (1 / (4 * π * ε₀)) * (ρ * (4/3) * π * r³)  

Ответ:  
Поток вектора напряженности электрического поля через сечение шара, отстоящей от центра шара на расстояние r< R, равен (1 / (3 * ε₀)) * ρ * π * r³.
от