Сферический конденсатор заряжен зарядом q, а его обкладки имеют радиусы r и R, причём q<Q... Сферический конденсатор заряжен зарядом q, а его обкладки имеют радиусы r и R, причём q<Q. Определите напряжённость электрического поля внутри конденсатора на расстоянии x от его центра. Вычислите плотности энергии поля внутри конденсатора вблизи каждой из обкладок. Сравните их с величиной W//V, где W– полная энергия конденсатора, а V – объём пространства между обкладками.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения напряженности электрического поля внутри конденсатора на расстоянии x от его центра воспользуемся законом Гаусса. Из этого закона следует, что напряженность электрического поля внутри сферического конденсатора определяется формулой:

E = q / (4πε₀x²),

где ε₀ – абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума.

Для расчета плотности энергии поля внутри конденсатора можно воспользоваться формулой:

u = ε₀E² / 2,

где u – плотность энергии поля.

Плотности энергии поля вблизи каждой из обкладок можно найти, подставив соответствующие значения напряженности поля (E = q / (4πε₀r²) и E = q / (4πε₀R²)) в формулу для плотности энергии поля.

Для сравнения полученных значений с величиной W/V, где W – полная энергия конденсатора, а V – объем пространства между обкладками, можно воспользоваться формулой для энергии конденсатора:

W = q² / (2C),

где C – емкость конденсатора.

Надеюсь, данная информация поможет вам решить задачу. Если у вас будут дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать их.