Электростатика
Физика

1. Каков заряд (q) и радиус (r) заряженного металлического шара, если потенциал электрического поля в центре шара

1. Каков заряд (q) и радиус (r) заряженного металлического шара, если потенциал электрического поля в центре шара (φ1) равен 200 В и потенциал в точке А, находящейся на расстоянии α = 50 см от центра шара (φ2), равен 100 В?
2. Каким должен быть максимальный заряд (q) сферического проводника радиусом (r) 10 см, чтобы произошел воздушный пробой проводника при напряженности поля (е пр) 3*10^6 В/м?
3. Найдите напряжение (U) на сопротивлении (R) 50 Ом при силе тока (I) 0,60 A.
Верные ответы (1):
  • Chernaya_Meduza
    Chernaya_Meduza
    51
    Показать ответ
    Предмет вопроса: Электростатика

    Пояснение:
    1. Для решения первой задачи, воспользуемся уравнением потенциала электрического поля:
    φ = k * q / r, где φ - потенциал, q - заряд, r - расстояние от центра шара до точки расположения потенциала (в данном случае, центра и точки А).
    Известно, что φ1 = 200 В и φ2 = 100 В. Используя эти значения и исключая константу k, можно составить следующее уравнение:
    q / r1 = 2 * q / r2 => r1 / r2 = 1/2, где r1 - радиус шара.
    Для нахождения r и q, нужно составить и решить систему уравнений:
    r1 + r2 = α, где α - расстояние между центром шара и точкой А,
    r1 / r2 = 1/2.
    Решив систему уравнений можно найти значения r1 и r2, а затем найти радиус шара r.

    2. Для решения второй задачи, используем закон воздушного пробоя проводника:
    е пр = k * q / r^2, где е пр - напряженность поля, q - заряд, r - радиус проводника.
    Нужно найти максимальный заряд q при е пр = 3 * 10^6 В/м и r = 10 см.
    Решим уравнение, выражая q через е пр и r.

    3. Для решения третьей задачи, воспользуемся законом Ома:
    U = R * I, где U - напряжение на сопротивлении, R - сопротивление, I - сила тока.
    Известно R = 50 Ом и I = 0,60 А. Подставив эти значения в уравнение, можно найти напряжение U.

    Доп. материал:
    1. Задача: Каков заряд (q) и радиус (r) заряженного металлического шара, если потенциал электрического поля в центре шара (φ1) равен 200 В и потенциал в точке А, находящейся на расстоянии α = 50 см от центра шара (φ2), равен 100 В?
    Ответ: Заряд шара q = 4πε0r, радиус шара r = 1 / (4πε0) * (φ2 - φ1) / α.

    2. Задача: Каким должен быть максимальный заряд (q) сферического проводника радиусом (r) 10 см, чтобы произошел воздушный пробой проводника при напряженности поля (е пр) 3*10^6 В/м?
    Ответ: Максимальный заряд q = (4πε0/3) * r^3 * е пр.

    3. Задача: Найдите напряжение (U) на сопротивлении (R) 50 Ом при силе тока (I) 0,60 А.
    Ответ: Напряжение U = R * I.


    Совет: Для успешного решения задач по электростатике, рекомендуется знать основные уравнения и законы этой области физики, такие как закон Кулона, закон воздушного пробоя проводника и закон Ома. Знание формул и их применение поможет вам эффективно решать задачи и понимать принципы электростатики.

    Ещё задача: У вас есть заряженный шар радиусом 5 см с потенциалом 300 В в центре. Найдите значение заряда шара. (Используйте формулу q = 4πε0rφ).
Написать свой ответ: