Какова будет величина напряженности электрического поля на расстоянии 5 см от центра металлического шара с зарядом

Тема: Напряженность электрического поля

Пояснение:
Напряженность электрического поля (Е) в точке пространства возникает при наличии электрического заряда и характеризует силу, с которой на этот заряд действует электрическое поле. Её единицей измерения является вольт на метр (В/м).

Для нахождения величины напряженности электрического поля (Е) на расстоянии 5 см от центра металлического шара, рассмотрим применение формулы для напряженности электрического поля на оси симметрии однородно заряженной сферы. Формула имеет вид:

Э = (k * q) / r^2

где k - постоянная Кулона (k ≈ 9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2), q - заряд шара, а r - расстояние от заряда до точки, в которой определяется напряженность.

В данной задаче известны следующие данные:
q = заряд шара
r1 = 10 см (расстояние от центра шара до точки на поверхности)
r2 = 5 см (расстояние от центра шара до точки, в которой нужно найти напряженность)

Мы также знаем, что напряженность на расстоянии 10 см (r1) от поверхности шара составляет 2 В/м.

Используем пропорцию:

Э1 / r1^2 = Э2 / r2^2

где Э1 - напряженность на расстоянии r1 (2 В/м), а Э2 - неизвестная напряженность на расстоянии r2.

Подставляем известные значения и решаем уравнение:

(2 В/м) / (10 см)^2 = Э2 / (5 см)^2

Э2 = (2 В/м) * ((5 см)^2 / (10 см)^2)

Пример:
Величина напряженности электрического поля на расстоянии 5 см от центра металлического шара с зарядом q и радиусом 10 см будет равна Э2.

Совет:
Чтобы лучше понять концепцию напряженности электрического поля, рекомендуется ознакомиться с физическими законами Кулона и изучить примеры задач на данную тему.

Дополнительное упражнение:
Если заряд шара (q) равен 5 мкКл, найдите величину напряженности электрического поля на расстоянии 3 см от центра шара с радиусом 8 см.