Wyrównanie potencjałów dwóch konduktorów.

Pole elektryczne i elektrostatyczne. Oddziaływania magnetyczne i siła elektrodynamiczna. Prąd stały i prąd zmienny.
Awatar użytkownika
Brycho
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 62
Rejestracja: 4 gru 2010, o 10:19
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Kalety , woj. Śląśkie
Pomógł: 5 razy

Wyrównanie potencjałów dwóch konduktorów.

Post autor: Brycho »

Miałem do czynienia z takim oto zadaniem:
Dane są dwa naładowane kuliste konduktory, jeden o promieniu \(\displaystyle{ r_1}\) i potencjale \(\displaystyle{ V_1}\), a drugi o promieniu \(\displaystyle{ r_2}\) i potencjale \(\displaystyle{ V_2}\). \(\displaystyle{ V_1 > V_2}\). Jaki będzie potencjał na konduktorach, po ich zetknięciu.
I mój problem polega na tym, że nie mogę wyimaginować sobie, czym mógłby być potencjał konduktora. Wiem, że potencjał określa punkt, a przecież konduktor nie jest punktem. Zadanie to miałem na ostatniej lekcji fizyki, na której mnie nie było. Nauczycielka podała takie rozwiązanie:
Ukryta treść:    
Nikogo z mojej klasy nie interesuje dlaczego tak jest, ale mnie tak. Wiem jedynie, że jak połączy się konduktory, to po wyrównaniu ładunków będzie na nich taki sam potencjał, gdyż w przeciwnym razie ładunki nie byłyby jeszcze wyrównane.
Proszę o wytłumaczenie, czym w umowie jest "potencjał przedmiotu" oraz o rozwiązanie tego zadania.
octahedron
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 3568
Rejestracja: 7 mar 2011, o 22:16
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Wrocław
Pomógł: 910 razy

Wyrównanie potencjałów dwóch konduktorów.

Post autor: octahedron »

Dla każdego punktu przewodnika możemy określić potencjał, jeśli jest dla wszystkich punktów taki sam, to możemy mówić o potencjale przewodnika.
Potencjał równomiernie naładowanej kuli to \(\displaystyle{ V=\frac{kQ}{r}}\), po zetknięciu część ładunku przepłynie z kuli o wyższym potencjale do tej o niższym. Przekształcając równania dostajemy:

\(\displaystyle{ k\Delta q=r_1\left( V_1-V_1'\right) \\
k\Delta q =r_2\left( V_2'-V_2\right) \\
r_1\left( V_1-V_1'\right)=r_2\left( V_2'-V_2\right) \\
V_1'=V_2'=V\\
r_1\left( V_1-V\right)=r_2\left( V-V_2\right) \\
r_1V_1-r_1V=r_2V-r_2V_2\\
V\left( r_1+r_2\right)=r_1V_1+r_2V_2\\
V=\frac{r_1V_1+r_2V_2}{ r_1+r_2}\\}\)
ODPOWIEDZ