درس الدرس الثاني : الجهد الكهربائي لموصل مشحون
الجهد الكهربائي داخل موصل كروي مشحون يكون ثابتا بينما يتغير خارج الموصل بتغير البعد عن كرزه ويعد سطح الموصل الكروي سطح تساوي جهد.
الجهد الكهربائي خارج موصل كروي مشحون يعطى بالعلاقة الآتية :
حيث r بعد النقطة عن مركز الموصل الكروي وتقع خارجه
الجهد الكهربائي على سطح موصل كروي مشحون يعطى بالعلاقة الآتية :
حيث v جهد نقطة على سطح الموصل (يساوي جهد الموصل)
Q شحنة الموصل الكروي
R نصف قطر الموصل
الجهد الكهربائي داخل موصل كروي مشحون يعطى بالعلاقة الآتية :
ويبين الشكل العلاقة بين كل من :
أ. المجال الكهربائي والبعد عن مركز الموصل.
ب. الجهد الكهربائي والبعد عن مركز الموصل.
مثال :
سطوح تساوي الجهد
يعرف سطح تساوي الجهد هو السطح الذي يكون الجهد الكهربائي عند نقاطه جميعها متساويا.
- تكون سطوح تساوي الجهد الناشئة عن الموصل الكروي المشحون كروية الشكل تحيط بالموصل وتتحد معه في المركز ويعد سطح الموصل سطح تساوي جهد.
خصائص سطوح تساوي الجهد :
- يكون الفرق في الجهد بينهما متساويا ؛ تتقارب كلما اقتربنا من الشحنة ؛ لأن المجال الكهربائي يزداد مقداره وتتقارب خطوطه في أثناء الاقتراب من الشحنة ، كذلك تتباعد سطوح تساوي الجهد كلما ابتعدنا عن الشحنة.
- لا تتقاطع ؛ لأنها لو تقاطعت عند نقطة ما لوجدنا أكثر من قيمة للجهد الكهربائي عند تلك النقطة وهذا غير ممكن.
- تتعامد سطوح تساوي الجهد مع خطوط المجال الكهربائي.
مثال :
