Какова электроемкость металлического шара радиусом 10 см в следующих условиях: а) при отсутствии воздействия внешней

Тема занятия: Расчет электроемкости металлического шара

Объяснение:
а) Для расчета электроемкости металлического шара без воздействия внешней среды, мы можем использовать формулу для электроемкости конденсатора. Электроемкость (C) вычисляется как отношение заряда (Q), хранящегося на конденсаторе, к потенциалу (V), созданному на его обкладках. Для металлического шара радиусом (r) электроемкость будет равна ему косвенно. Формула выглядит следующим образом:
C = 4πε₀r,
где ε₀ - электрическая постоянная, которая составляет 8,854 * 10^-12 Ф/м.

б) Для расчета электроемкости металлического шара, находящегося в воде, мы должны учесть диэлектрическую проницаемость (ε) воды. Формула принимает вид:
C = 4πεε₀r,
где ε - диэлектрическая проницаемость среды (для воды она составляет приблизительно 81,1 * 10^-12 Ф/м).

Например:
а) В случае отсутствия воздействия внешней среды, электроемкость металлического шара радиусом 10 см будет:
C = 4π * 8,854 * 10^-12 * 0,1 = 1,114 * 10^-11 Ф.

б) Если шар находится в воде, то учитывая диэлектрическую проницаемость воды, электроемкость составит:
C = 4π * 81,1 * 10^-12 * 8,854 * 10^-12 * 0,1 = 2,255 * 10^-11 Ф.

Совет: Для лучшего понимания концепции электроемкости и расчетов рекомендуется ознакомиться с основами электростатики, законами Кулона и использованием формулы для электроемкости конденсатора.

Практика:
Рассмотрим металлический шар радиусом 8 см. Какова электроемкость данного шара, если он находится в воздухе?