Problem 13.33
หัวข้อ: สนามไฟฟ้า (The Electric Field)
ตัวนำทรงกลมรัศมี 5.0 cm มีสนามไฟฟ้าสูงสุด 1.8 kN/C ตัวนำดังกล่าวมี ประจุไฟฟ้าขนาดเท่าใด มีสนามไฟฟ้าที่ระยะห่างจากจุดศูนย์กลางของตัวนำที่ระยะ 2.0 cm และ 10 cm เป็นเท่าใด?
คำตอบ
\(|\vec{E}| = 0.45 kN/C \;\blacksquare\)
\(|\vec{E}| = 0.45 kN/C \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
จาก |E⃑max| = |E⃑ผิวตัวนำ|
\(|\vec{E}_{\max}| =\frac{kQ}{r^{2}}\)
\(1.8 kN/C =\frac{kQ}{(5.0 cm)^{2}}\)
\(Q =\frac{(1.8 kN/C)(5.0 cm)^{2}}{k}= 0.50 nC \;\blacksquare\)
เนื่องจากตำแหน่ง \(2.0 cm\) อยู่ภายในตัวนำทรงกลม \(\therefore |\vec{E}| = 0 N/C \;\blacksquare\)
จากตำแหน่ง \(10 cm\) อยู่ภายนอกตัวนำทรงกลม
จะได้ \(|\vec{E}| = \frac{kQ}{r^{2}}\)
\(|\vec{E}| =\frac{k(0.50 nC)}{(10 cm)^{2}}\)
\(|\vec{E}| = 0.45 kN/C \;\blacksquare\)