A conducting sphere with radius R and electric charge Q > 0 is cut into a large number of thin circular rings of radius r = R sin θ, each having a charge dQ = σ (2πr ds). Each ring produces a vertical electric field dE = dEzˆkdEzˆ dEzˆk at point P.

A conducting sphere with radius R and electric charge Q > 0 is cut into a large number of thin circular rings of radius r = R sin θ, each having a charge dQ = σ (2πr ds). Each ring produces a vertical electric field dE = dEzˆkdEzˆ dEzˆk at point P.

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In a recent paper, I have shown that the electric field at the surface of a charged conducting sphere evaluates to half the field discontinuity across the surface of the sphere. This exact result has been found by solving an improper integral, which has been criticized by Assad in a very recent paper in this journal [6]. In this note, I present a s...

Contexts in source publication

Context 1
... Without loss of generality, take Q > 0 and the z-axis along the line from the center, at x = y = z = 0, to point P, at x = y = 0 and z = R, as seen in Fig. 1, below. On treating the spherical charge distribution as a collection of horizontal circular rings with radius r, varying from 0 to R, and variable charge dQ = σ dA = σ (2π r ds), where ds = R dθ is the width of each ring, θ being the polar angle (in spherical coordinates), we begin deriving the electric field dE created in P by the ...
Context 2
... radius r, varying from 0 to R, and variable charge dQ = σ dA = σ (2π r ds), where ds = R dθ is the width of each ring, θ being the polar angle (in spherical coordinates), we begin deriving the electric field dE created in P by the charged ring centered at point (0, 0, z), with −R ≤ z < +R, which lies at a distance R − z from P, as indicated in Fig. 1. The azimuthal symmetry of the charge distribution guarantees that the field in P must point along the z-axis direction, so dE = dE z ˆ k, wherêwherê k is the unit-vector for the z-axis ...

Citations

... 494-496].988[Lima, 2018] and[Lima, 2020]. ...
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This book contains complete and commented translations of the main works of Charles-Augustin de Coulomb (1736-1806) on torsion, electricity, and magnetism. They include the 1777 prize winning work on the best method of making magnetic needles, the 1784 paper with the law of torsion of metal wires and his 7 major Memoirs on electricity and magnetism. In these works he arrived experimentally at the law of force between electrified bodies varying with the inverse of the square of their distance (known in textbooks as Coulomb's law), at the law of force between magnetic poles also varying with the inverse square of their distance, at the exponential law of charge leakage, at the distribution of electricity over the surface of charged conducting bodies in various configurations of electrostatic equilibrium, at advanced methods of magnetization and the production of artificial magnets.
... ix] e a Nota de rodapé 31 na página 27 dessa tradução em português;[Heilbron, 1999, págs. 494-496],[Lima, 2018] e[Lima, 2020]. ...
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This book contains complete translations, from French to Portuguese, of the main works of Charles-Augustin de Coulomb (1736-1806) related to electricity and magnetism, with commentary. Esse livro contém traduções do francês para o português, completas e comentadas, das principais obras de Charles-Augustin de Coulomb (1736-1806) sobre eletricidade e magnetismo. Elas incluem seu trabalho de 1777 que ganhou o prêmio da Academia de Ciências da França sobre a melhor maneira de produzir agulhas imantadas, seu trabalho sobre a lei de torção de fios metálicos de 1784 e suas 7 famosas Memórias sobre eletricidade e magnetismo lidas na Academia entre 1785 e 1791. Em seus trabalhos ele descreveu sua célebre balança de torção e seu plano de prova utilizados para estudos quantitativos na física. Nesses trabalhos ele chegou experimentalmente na lei de torção de fios de seda e de metal, na força entre corpos eletrizados variando com o inverso do quadrado da distância entre eles (conhecida nos livros didáticos como lei de Coulomb), na força entre polos magnéticos também variando com o inverso do quadrado da distância entre eles, na lei de decaimento exponencial com que um corpo eletrizado perde carga pelo suporte e para o ambiente ao seu redor, na distribuição da eletricidade sobre a superfície de corpos condutores carregados de tamanhos e formatos diferentes em diversas configurações de equilíbrio eletrostático, assim como em métodos avançados de magnetização e de produção de ímãs artificiais. Ele também criou uma teoria do magnetismo baseada na polarização molecular.