Densité superficielle / Densité constante 3/4

Partie

Question

Une sphère de rayon \(R\) est chargée uniformément par une densité superficielle de charges \(\sigma\) constante.

Donner l'expression littérale de la charge \(Q\) portée par la surface \(S\) de la sphère.

Aide simple

La densité superficielle de charges \(\sigma\) est constante

Aide détaillée

La charge est donnée par la formule :

\(Q = \iint_S ~ \sigma \mathrm d S\)

La densité superficielle de charges est constante donc \(\sigma\) peut être sorti de l'intégrale

\(Q = \iint_S ~ \sigma \mathrm d S = \sigma S\)

Solution simple

\(Q = 4 \pi R^2 \sigma\)

Solution détaillée

La charge est donnée par la formule :

\(Q = \iint_S ~ \sigma \mathrm d S\)

La densité superficielle de charges est constante donc \(\sigma\) peut être sorti de l'intégrale :

\(Q = \iint_S ~ \sigma \mathrm d S = \sigma S\)

\(S = 4 \pi R^2\)

\(Q = 4 \pi R^2 \sigma\)