Какое количество работы необходимо выполнить для перемещения заряда 10^-7 Кл на заряженную сферу радиусом 0,15

Тема: Работа и энергия в электростатике

Объяснение: Для решения этой задачи нам необходимо использовать понятие работы и энергии в электростатике. Работа вычисляется по формуле W = q*V, где W - работа, q - заряд и V - потенциал. В данной задаче нам дан заряд q1 = 10^-7 Кл, радиус R = 0,15 м и заряд q2 = 2/3 * 10^-7 Кл.

Первым шагом необходимо найти потенциал V на поверхности сферы. По формуле потенциала для заряженной сферы V = k*(q2/R), где k - постоянная электростатического поля (9*10^9 Н*м^2/Кл^2). Подставляя значения, получаем V = 9*10^9 * (2/3 * 10^-7) / 0,15 = 2*10^3 В.

Далее, чтобы переместить заряд q1 на поверхность сферы, нам необходимо выполнить работу. Работу можно вычислить по формуле W = q1*V, где q1 - перемещаемый заряд, V - потенциал. Подставляя значения, получаем W = (10^-7) * 2*10^3 = 2*10^-4 Дж = 0,2 мДж.

Таким образом, количество работы, необходимое для перемещения заряда 10^-7 Кл на заряженную сферу радиусом 0,15 м, составляет 0,2 мДж.

Пример использования: Если заряд q1 = 5*10^-8 Кл, сколько работы необходимо выполнить для перемещения заряда на заряженную сферу?

Совет: Для лучшего понимания этой темы, рекомендуется изучить формулы работы и энергии в электростатике, а также проводить практические эксперименты, чтобы проследить взаимосвязь между работой и перемещением заряда.

Упражнение: Какое количество работы необходимо выполнить для перемещения заряда 2*10^-6 Кл на заряженную сферу радиусом 0,1 м, имеющую заряд 10^-6 Кл, из точки, находящейся на расстоянии 0,2 м от поверхности сферы? Варианты ответов: 0,5 мДж, 1 мДж, 2 мДж, 4 мДж.