Чему равна напряженность поля заряженного проводящего шара

Напряженность электростатического поля, создаваемого заряженным проводящим шаром радиуса $R$ с общим зарядом $Q$, определяется распределением заряда и расстоянием $r$ от центра шара до точки наблюдения. В проводнике в состоянии равновесия избыточный заряд всегда распределяется равномерно по его поверхности. Внутри проводника свободные носители заряда перераспределяются до тех пор, пока создаваемое ими поле не скомпенсирует внешнее поле. 1. Внутри шара ( $r<R$) В любой точке внутри проводящего шара напряженность поля равна нулю. Это следует из теоремы Гаусса: если мы выберем воображаемую сферическую поверхность внутри шара, то суммарный заряд внутри этой поверхности будет равен нулю, так как весь заряд находится на внешней оболочке. $E=0$2. На поверхности шара ( $r=R$) На самой поверхности напряженность достигает своего максимального значения. Она определяется формулой: $E=\frac{1}{4\pi {ϵ}_0ϵ}\cdot \frac{Q}{R^2}$ Где:

• ${ϵ}_0$ — электрическая постоянная ( $8,85\cdot {10}^{-12}$ Ф/м); $ϵ$ — диэлектрическая проницаемость среды вокруг шара.

3. Снаружи шара ( $r>R$) Вне шара поле ведет себя так, будто весь заряд сосредоточен в его геометрическом центре (точечный заряд). Напряженность убывает обратно пропорционально квадрату расстояния: $E=\frac{1}{4\pi {ϵ}_0ϵ}\cdot \frac{Q}{r^2}$ Сводная таблица и закономерности

Важное замечание: При переходе через границу проводника (поверхность шара) напряженность поля меняется скачком от $0$ до максимального значения. Это происходит из-за наличия поверхностной плотности заряда $\sigma$, которая связана с напряженностью соотношением $E=\frac{\sigma }{{ϵ}_0ϵ}$ .

Если вам необходимо рассчитать конкретное значение, я могу помочь с вычислениями на основе ваших числовых данных (заряд, радиус и расстояние).