Carga por inducción

Cuando cargamos un conductor por inducción y puesta a tierra, primero llevamos una carga negativa al conductor. Como resultado, los electrones móviles del conductor son repelidos y se mantienen alejados de la carga negativa. Después ponemos a tierra ese conductor y luego esos electrones repelidos van a la tierra.

  • ¿Pero por qué? No parece haber ninguna diferencia de potencial.

  • Entonces, ¿por qué esos electrones dejan el conductor sin ningún motivo?

Respuestas (2)

En su caso, habrá un potencial negativo en el conductor y el potencial en la tierra es cero. Cuando lo conecte a tierra, habrá una diferencia de potencial, por lo que los electrones se moverán hasta que la diferencia de potencial se vuelva cero, es decir, el electrón se moverá a tierra. Entonces, finalmente, el potencial en el conductor también será cero.

Dado que una bola de metal neutral no tiene potencial propio, tendrá un potencial -ve debido a la carga -ve externa.

ingrese la descripción de la imagen aquíLa carga positiva inducida en un lado de la esfera cancelará la carga negativa en el otro lado. La configuración de las cargas es tal que no se induce ninguna carga en el centro de la esfera.

Ahora, el potencial en el centro solo se debe a la carga negativa externa y el potencial debido a los dos lados de la esfera se cancelan exactamente entre sí.

Potencial en el centro = potencial en cualquier punto de la esfera = − k q / r

dónde r es la distancia desde el centro de la esfera respecto a la derecha.

Editar: Otro caso: si la carga inducida no está lejos.

Considere su carga -ve a una distancia de r desde el centro de la esfera de radio R .

Ahora, el potencial en el punto cercano a la esfera será − k q r − R

El potencial en el punto lejano será − k q / ( r + R )

Debido a PAG D = k q ( 2 R ) r 2 − R 2 movimiento de electrones desde el lado cercano norte al otro lado F .

N tiene carga positiva aunque tiene potencial -ve y F tiene carga -ve.

Ahora, el potencial en el lado lejano se había vuelto más -ve y en el lado cercano menos -ve.

A medida que se induce carga +ve en norte , considera un cargo + q ′ a distancia r R de norte que había inducido esta carga +ve.

Nota: no existe tal cargo q' en real, solo déjalo.

Dado que la carga neta en la esfera es 0. Un igual − q ′ carga a distancia R / r a partir de F también se formará que tenía carga -ve inducida en F.

Ahora, debido a la PD, los electrones en la esfera se mueven, de modo que el potencial en F y norte son idénticos.

V norte = − k q r − R + k q ′ R r + − k q ′ 2 R − R r

V F = − k q r + R + − k q ′ R r + k q ′ 2 R − R r

Cuando el potencial en el punto N y F será igual k − q r − R + k q ′ R r + − k q ′ 2 R − R r = − k q r + R + − k q ′ R r + k q ′ 2 R − R r

Al resolver, q ′ = − q R 2 ( 2 r − 1 ) 2 r ( r 2 − R 2 ) ( 1 − r )

Entonces, potencial en N V norte = − k q r − R + − k q R 2 ( 2 r − 1 ) r 2 r ( r 2 − R 2 ) ( 1 − r ) R − k q r R 2 ( 2 r − 1 ) 2 r ( r 2 − R 2 ) ( 1 − r ) R ( 2 r − 1 )

Al resolver V norte = − k q r r 2 − R 2 Que es potencial en cualquier punto de la esfera.

Cuando r >> R

V = − k q r

ok, pero cómo diremos matemáticamente que hay un potencial negativo en ese conductor debido a la carga externa.
ok, señor, diga por qué está diciendo CARGA POSITIVA externa y cómo el valor de Vn es igual a V de cualquier punto de la esfera.
Si Vn es diferente, la carga fluirá en el conductor y volverá a igualar el voltaje. Aquí, mientras inducía la carga, consideré ese flujo de carga debido a potenciales desiguales.
No habría potencial neto debido a la esfera por sí misma. El potencial de la esfera metálica solo puede deberse al campo eléctrico de la carga positiva exterior.
pero aquí la carga inductora o la carga externa no es positiva, señor.
La carga es positiva con LHS
¿Cómo -Kq/(r- R)+Kq'/(r/R)= -Kq(rR) - Kq'(r/ R) ????? Está incorrecto.
− k q / ( r − R ) + k q ′ / ( r / R ) = − k q ( r + R ) − k q ′ ( r / R )
es correcto.
Ya que -Kq/(r+R)-{-Kq/(rR)} = POSITIVO. Tenemos diferencia de potencial positiva y no potencial. Por ejemplo: dejar que el potencial en dos puntos sea -3V y -5V. PD sería de +2 V mientras que el potencial sigue siendo negativo.
ok señor cámbielo.
Primero, creo que ambos estamos en la misma clase 12. Entonces, no, señor. En segundo lugar, su pregunta sobre por qué hay una diferencia de potencial, ¿resuelta? Entonces, la respuesta es apropiada. Tercero, su próxima pregunta es cuánto potencial hay en el centro de la esfera. Respuesta, -kq/r. En cuarto lugar, desea una solución matemática para cuestionar sin considerar la simetría. Hágalo como una nueva pregunta, ya que no tengo mucho conocimiento sobre la física de Richard.
Señor, tenía algunos hechos poco claros sobre su respuesta. Si lo aclara, entonces se entendería totalmente. ##### no 1.Señor, ¿cómo obtiene la siguiente ecuación correcta? -Kq/(r - R) + Kq'/(r/R) = -Kq/(r+R) - Kq'/(r/R).
señor imagen no es claro. lo que no está claro es la ecuación que afirmó ser correcta. -Kq/(r - R) + Kq'/(r/R) = -Kq/(r+R) - Kq'/(r/R). y puedes echar un vistazo en tus ediciones.
SEÑOR, sé que lo estoy molestando, pero tenga paciencia para ayudarme. SEÑOR, dígame dónde tengo mi primera carga inductora (escrita en la pregunta), ¿está en el lado derecho o izquierdo de la esfera?
Lado derecho.
Las líneas de campo eléctrico comienzan en la carga +ve y terminan en la -ve.
Su respuesta está a punto de entender, pero una cosa que escribió es que asumimos + q 'que indujo una carga + ve. Pero lo positivo puede inducir carga positiva.?
No, se indujo carga positiva en N debido a la carga negativa externa. La carga +ve neta inducida es lo que representé por q' .
Señor, por favor aclare esta oración """" Como se induce una carga +ve en N, considere una carga +q'a una distancia r/R de N que había inducido esta carga +ve"."""
¿Vive en la India, señor? Entonces, ¿puedes darme tu número de teléfono?
No hay nada muy claro en esta oración, señor. Vea señor, hay una carga positiva inducida en el área cerca de N. ¿OK? Usted conoce muy bien el concepto de centro de masa y masa efectiva. Del mismo modo, señor, puede considerar un punto a distancia. r R del centro de la esfera. Ahí se puede considerar una carga efectiva q' la cual está causando ese campo +ve ahí

Primero habrá un potencial en el conductor y el potencial en la tierra es cero. cuando lo ponemos a tierra habrá una diferencia de potencial, por lo que los electrones se moverán hasta que la diferencia de potencial sea cero. Entonces, finalmente, el potencial en el conductor también será cero.

ok entonces cual seria el voltaje de ese conductor.es positivo o negativo?
Como compramos una carga negativa cerca del conductor, habrá un voltaje negativo en el conductor. cuando lo conectamos a tierra, el electrón se moverá de bajo voltaje (conductor) a alto voltaje (tierra).
pero por qué hay voltaje negativo porque el conductor sigue siendo neutral (antes de la conexión a tierra) por qué hay diferencia de voltaje, por favor, aclaren.
cuando traes una carga negativa, la carga negativa creará un campo eléctrico. por lo tanto, habrá un voltaje en cada punto de todo el campo. por lo tanto, aunque el conductor sea neutro, habrá un voltaje debido a la carga negativa que está cerca de él.
ok, entendí el hecho anterior, pero cómo calcularemos que hay un potencial negativo en ese conductor.
El voltaje en cada punto del conductor variará debido a la diferente distancia. cada electrón sentirá una diferencia de voltaje diferente y se moverá de acuerdo con eso.
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