теорема гаусса

Выполнить задание( вар 11)

Решение. Воспользуемся теоремой Остроградского-Гаусса, согласно которой поток напряжённости электрического поля  E  через замкнутую поверхность  с величиной заряда  q внутри этой поверхности равен

,

Где – электрическая постоянная

диэлектрическая проницаемость

в вакууме или в воздухе 

расстояние от центра сфер

Область 1 – внутри первой сферы  0

В этой области зарядов нет, поэтому напряжённость равна нулю.

Область 2 – между сферами 

Выделим элемент    пространства между сферами – сферу радиусом    и толщиной  (на рисунке она синяя). Заряд этого элемента

объёмная плотность заряда

Тогда заряд, находящийся внутри сферы радиусом 

Отсюда напряжённость

Напряжённость электрического поля, обладающего сферической симметрией

Отсюда потенциал

Искомая разность потенциалов между сферами

Область 3 –вне сфер 

Тогда заряд, находящийся между сферами

Отсюда напряжённость