Вну́тренняя эне́ргия тела — энергия, зависящая от его внутреннего состояния. Включает кинитичиские энергия теплового движения микрочастиц (ядер, атомов, молекул, ионов и т.д.) и энергию их взаимодействия. К внутренней энергии не относят кинетическую энергию данного тела как целого и его потенциальную энергию во внешнем поле сил (гравитационном, магнитном и др.). Термин был введен английским физиком Ү. Томсонов в 1851 году. Обозначается как U или E и измеряется не напрямую, а как изменение величины: DU = Q– A, где Q — теплота в джоулях, а A — работа в джоулях.
Рассмотрим равномерно заряженный шар. Внутри шара можно выбрать сферическую поверхность радиусом r с центром в центре шара. Поле E везде направлено радиально, значит перпендикулярно выбранной поверхности, и зависит только от расстояния до центра шара (т.к. все симметрично). Раз поле везде на поверхности одинаково и перпендикулярно ей, значит поток поля E через поверхность: Ф(r) = E(r) S(r) где E(r) - модуль напряженности на расстоянии r от центра, а S(r) - площадь поверхности сферы радиусом r. (S(r)=4пr^2) По теореме Гаусса поток равен (с точностью до множителя) полному заряду внутри поверхности: Ф(r) = Q(r) / eo Q(r) = (4п/3) r^3 p - заряд внутри сферы радиусом r. (p - плотность заряда) 4 п r^2 E(r) = (4п/3) r^3 p
E(r) = p r /3 - Напряженность поля внутри шара на расстоянии r от центра.
Снаружи шара поле от него как точечного заряда в центре шара.
Ну теперь вам осталось применить аддитивность. Шар с незаряженной областью это то же самое, что заряженный полностью шар, а внутри область с противоположным по знаку зарядом. на тоже шар. А поле шара внутри мы уже получили. Осталось сложить поля (векторно) и получить ответ. Удачи)
0,0(0 оценок)
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota
Оформи подписку
