Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 11470
2019-11-17 
Потенциал электростатического поля определяется, как известно, с точностью до некоторой произвольной постоянной. Чтобы убрать эту неопределенность, общепринято потенциал бесконечно удаленной точки считать равным нулю. Однако в ряде задач используется равенство нулю потенциала Земли.
Не слишком ли много условий накладывается на потенциал? Ведь в формулах для его определения произвольная постоянная только одна.
Решение:
Размер и, следовательно, емкость Земли столь велики сравнительно с аналогичными лабораторными величинами, что передача Земле какого-то электрического заряда в результате любого опыта не меняет ее потенциала, который так и остается равным нулю.
Если электростатический опыт проводится в некоторой ленинградской лаборатории, то никакие события в зтой лаборатории не могут привести к появлению заметной (в пределах достигнутой сегодня точности измерений) напряженности и потенциала поля зарядов этого опыта на большом удалении, например в Буэнос-Айресе. Следовательно, этот город, с точки зрения ленинградца, находится на бесконечном (в электростатическом смысле) удалении, а потенциал там по соглашению должен быть принят равным нулю. Земля-- проводник, и если потенциал какой-то ее точки равен нулю, потенциал любой другой - также равен нудйо. Отсюда и следует, что потенциал Земли в Ленинграде равен нулю и одновременно равен нулю потенциал бесконечности.
Итак, сформулированные в задаче ограничения на потенциал равносильны друг другу.
Разумеется, при переходе от лабораторных опытов к исследованиям планетарных или космических масштабов эта равносильность может нарушиться, и тогда придется пользоваться только одним из ограничений.
Потенциал электростатического поля определяется, как известно, с точностью до некоторой произвольной постоянной. Чтобы убрать эту неопределенность, общепринято потенциал бесконечно удаленной точки считать равным нулю. Однако в ряде задач используется равенство нулю потенциала Земли.
Не слишком ли много условий накладывается на потенциал? Ведь в формулах для его определения произвольная постоянная только одна.
Решение:
Размер и, следовательно, емкость Земли столь велики сравнительно с аналогичными лабораторными величинами, что передача Земле какого-то электрического заряда в результате любого опыта не меняет ее потенциала, который так и остается равным нулю.
Если электростатический опыт проводится в некоторой ленинградской лаборатории, то никакие события в зтой лаборатории не могут привести к появлению заметной (в пределах достигнутой сегодня точности измерений) напряженности и потенциала поля зарядов этого опыта на большом удалении, например в Буэнос-Айресе. Следовательно, этот город, с точки зрения ленинградца, находится на бесконечном (в электростатическом смысле) удалении, а потенциал там по соглашению должен быть принят равным нулю. Земля-- проводник, и если потенциал какой-то ее точки равен нулю, потенциал любой другой - также равен нудйо. Отсюда и следует, что потенциал Земли в Ленинграде равен нулю и одновременно равен нулю потенциал бесконечности.
Итак, сформулированные в задаче ограничения на потенциал равносильны друг другу.
Разумеется, при переходе от лабораторных опытов к исследованиям планетарных или космических масштабов эта равносильность может нарушиться, и тогда придется пользоваться только одним из ограничений.
