Какова энергия электрического поля, находящегося между двумя равномерно заряженными концентрическими сферами, имеющими
Какова энергия электрического поля, находящегося между двумя равномерно заряженными концентрическими сферами, имеющими поверхностные заряды с плотностями σ1 = 3,0 мккл/м2 и σ2 = 9,0 мккл/м2, и радиусами r1 = 1,0 м и r2 = 2,0 м соответственно, при условии, что они находятся в вакууме?
09.02.2024 21:16
Описание: Для решения данной задачи, мы должны использовать закон Кулона и формулу для энергии электрического поля. Закон Кулона утверждает, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Для сферических заряженных объектов также существует закон Кулона, но с дополнительным множителем, который учитывает их геометрические характеристики. Формула для энергии электрического поля между двумя заряженными сферами пропорциональна разности их поверхностных зарядов и обратно пропорциональна разности радиусов.
Формула для энергии электрического поля между двумя сферами:
E = (1/4πε₀) * ((Q₁ * Q₂) / (r₂ - r₁))
Где:
E - энергия электрического поля
ε₀ - электрическая постоянная (8.85 * 10⁻¹² Кл²/Н*м²)
Q₁, Q₂ - поверхностные заряды сфер
r₁, r₂ - радиусы сфер
Исходя из данных задачи, мы подставляем значения в формулу и решаем уравнение:
E = (1/4πε₀) * ((σ₁ * 4πr₁²) * (σ₂ * 4πr₂²) / (r₂ - r₁))
Где:
σ₁, σ₂ - поверхностные плотности зарядов
Продолжу в следующем сообщении...