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*59. mmh A solid nonconducting
sphere has a positive charge q
spread uniformly throughout its volume. The charge density or charge per unit
volume, therefore, is |
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(Hint: For a Gaussian surface, use a sphere of
radius r centered within the solid sphere of radius. Note that the net charge
within any volume is the charge density times the volume.) |
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Gauss’s Law is |
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For a spherical charge
distribution the electric field is radially in or out depending on the sign
of the charge. Using a Sphere as our
Gaussian surface the normal to the sphere is a radius so the angle |
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Solving for E |
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Now |
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SO the charge enclosed in a sphere of radius r is found from |
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Putting |
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Which is what we were supposed
to show that the electric field inside a spherical volume of uniformly
distributed charge Q is |
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