Электростатика и электрическое поле
Каков заряд проводящего шарика, имеющего радиус 4 см и погруженного в керосин, если его потенциал равен 180 вольт?
Каков заряд проводящего шарика, имеющего радиус 4 см и погруженного в керосин, если его потенциал равен 180 вольт? Какая работа будет совершена полем при перемещении заряда 0,5*10-10 кл на расстоянии 8 см от поверхности шарика, при условии, что это происходит вдоль силовой линии?
17.12.2023 06:54
Написать свой ответ:
Объяснение: Для решения задачи мы можем использовать формулу связи между потенциалом и зарядом на проводящем шарике. Потенциал шарика равен электростатическому потенциалу, который обозначается символом V и измеряется в вольтах. Заряд шарика обозначается символом Q и измеряется в кулонах. Дано, что потенциал шарика равен 180 вольтам.
Связь между потенциалом и зарядом выражается формулой:
V = k * Q / r,
где k - постоянная Кулона равная 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2,
r - радиус шарика.
Чтобы найти заряд шарика, мы можем переставить формулу и выразить Q:
Q = V * r / k.
Подставим значения в формулу:
Q = 180 В * 0,04 м / (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2).
Рассчитаем:
Q = 0,08 * 10^-6 Кл.
Таким образом, заряд проводящего шарика равен 0,08 * 10^-6 Кл.
Чтобы рассчитать работу, которую выполняет поле при перемещении заряда, мы можем использовать формулу работы:
W = q * ΔV,
где W - работа, q - заряд, ΔV - изменение потенциала.
В данной задаче ΔV равно 0, так как происходит перемещение вдоль силовой линии, и наш шарик не пересекает линии силового поля. Поэтому работа будет равна 0.
Совет: Чтобы лучше понять электростатику и электрическое поле, рекомендуется изучить закон Кулона, формулы для электростатического потенциала и работы, а также принципы действия электрических полей.
Задание: Каков будет потенциал проводящего шарика радиусом 10 см с зарядом 5 мкКл? Ответ дайте в вольтах, используя формулу V = k * Q / r.