Как изменяется напряженность электростатического поля в зависимости от расстояния до центра системы, если в центре

Содержание вопроса: Зависимость напряженности электростатического поля от расстояния до центра системы с точечным и равномерно распределенным зарядами

Объяснение:
Напряженность электростатического поля является векторной величиной, которая показывает, с какой силой действует электрическое поле на единичный положительный заряд в данной точке пространства. Зависимость напряженности электростатического поля от расстояния до центра системы с точечным и равномерно распределенным зарядами определяется законом Кулона и теоремой Гаусса.

В данной задаче, в центре системы находится точечный электрический заряд величиной 2 нКл, а по концентрической сфере радиусом 10 см равномерно распределен электрический заряд величиной –1 нКл.

В случае точечного заряда, напряженность электростатического поля на расстоянии r от заряда определяется по формуле:

E = k * (Q / r^2)

где E - напряженность электростатического поля, k - электрическая постоянная (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), Q - величина заряда точечного заряда, r - расстояние до заряда.

В случае равномерно распределенного заряда на сфере, напряженность электростатического поля на каком-либо удалении r внутри сферы или снаружи сферы равна:

E = (k * (Q / R^3)) * r

где E - напряженность электростатического поля, k - электрическая постоянная (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), Q - суммарная величина заряда равномерно распределенного заряда на сфере, R - радиус сферы, r - расстояние до центра системы.

Чтобы построить график зависимости напряженности электростатического поля от расстояния до центра системы, необходимо выбрать значения r и использовать вышеуказанные формулы для вычисления значения E. Затем нужно построить график, где по оси X будет отложено расстояние r, а по оси Y - напряженность электростатического поля Е.

Доп. материал:
Построить график зависимости напряженности электростатического поля от расстояния до центра системы с точечным и равномерно распределенным зарядами при условии: точечный заряд 2 нКл, радиус сферы 10 см, величина равномерно распределенного заряда -1 нКл.

Совет:
1. Величина электрической постоянной k часто принимается в задачах равной 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2.
2. При построении графика, выберите несколько значений расстояния r и используйте соответствующие формулы для вычисления значений напряженности электростатического поля Е. Это поможет вам понять, как изменяется напряженность с увеличением расстояния r.
3. Постройте график, используя выбранные значения r и рассчитанные значения E. Обратите внимание на изменение напряженности в зависимости от расстояния.

Задача на проверку:
При условии, что точечный заряд равен 3 нКл, радиус сферы 15 см, а величина равномерно распределенного заряда на сфере -2 нКл, найдите значение напряженности электростатического поля при расстоянии r = 20 см от центра системы. Постройте график зависимости напряженности электростатического поля от расстояния для данной системы.