Номер 1, страница 48, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

1. Зарядите полый кондуктор электрометра и поднесите к нему руку. Как изменится потенциал шара? Почему?

1. Когда к заряженному кондуктору электрометра подносят руку, его потенциал уменьшается по абсолютной величине (стремится к нулю). Это происходит из-за явления электростатической индукции.

Тело человека является проводником. Когда рука приближается к заряженному шару, в ней происходит перераспределение зарядов. На той части руки, которая находится ближе к шару, индуцируются (наводятся) заряды, противоположные по знаку заряду шара. На удаленных частях тела концентрируются заряды, одноименные с зарядом шара.

Например, если шар заряжен положительно ($q > 0$), его начальный потенциал $\phi$ тоже положителен. При приближении руки на её ближней стороне индуцируются отрицательные заряды. Эти индуцированные отрицательные заряды создают в точке нахождения шара дополнительный отрицательный потенциал. Согласно принципу суперпозиции, результирующий потенциал шара становится равным сумме его собственного потенциала и потенциала, создаваемого индуцированными зарядами на руке. Так как индуцированные заряды противоположного знака находятся ближе к шару, их влияние оказывается сильнее, и суммарный потенциал шара уменьшается (например, с +100 В до +70 В).

Если шар заряжен отрицательно ($q < 0$), его начальный потенциал $\phi$ отрицателен. На ближней к шару стороне руки индуцируются положительные заряды, которые создают дополнительный положительный потенциал. Сложение отрицательного потенциала шара и положительного потенциала от индуцированных зарядов приводит к увеличению общего потенциала (он становится менее отрицательным, например, с -100 В до -70 В). В обоих случаях абсолютное значение потенциала уменьшается.

Ответ: Потенциал шара уменьшится по абсолютной величине (его значение сдвинется к нулю). Это происходит из-за электростатической индукции: в поднесенной руке (которая является проводником) перераспределяются заряды, и наведенные на ней заряды, противоположные по знаку заряду шара, создают поле, ослабляющее поле шара и, следовательно, уменьшающее его потенциал.