Электростатика
Физика

Какова напряженность электрического поля в точках, отстоящих на 3 см от центра металлического шара радиусом

Какова напряженность электрического поля в точках, отстоящих на 3 см от центра металлического шара радиусом 2 см, который имеет заряд 2∙10-9 Кл и заключен в концентрическую сферическую оболочку толщиной 4 см из однородного диэлектрика с диэлектрической проницаемостью? Необходимо выразить ответ в кВ/м.
Верные ответы (1):
  • Валера
    Валера
    29
    Показать ответ
    Предмет вопроса: Электростатика

    Пояснение: Чтобы найти напряженность электрического поля в данной задаче, мы можем использовать закон Кулона и учесть диэлектрическую проницаемость среды.

    Закон Кулона гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Математически это выражается следующим образом:

    F = (1 / (4 * π * ε)) * (q1 * q2 / r^2),

    где F - сила взаимодействия, q1 и q2 - заряды взаимодействующих тел, r - расстояние между ними, ε - диэлектрическая постоянная.

    Напряженность электрического поля в данном случае будет равна F/q1, так как мы ищем ее в точках внутри сферической оболочки, где находится шар (заряд q1).

    Для начала, найдем силу F, используя закон Кулона и заданные значения:

    F = (1 / (4 * π * ε)) * (q1 * q2 / r^2),

    где q1 = 2 * 10^(-9) Кл - заряд шара, r = 0.03 м - расстояние от центра шара до точки.

    Затем, мы можем использовать полученное значение силы, чтобы найти напряженность электрического поля:

    E = F / q1.

    Для расчета финального значения напряженности поля в кВ/м, понадобится перевести значение силы из ньютонов в киловольты и расстояния из метров в сантиметры.

    Демонстрация:

    Дано:
    Заряд шара q1 = 2 * 10^(-9) Кл,
    Расстояние r = 0.03 м.

    Стало быть,
    Сила взаимодействия F = (1 / (4 * π * ε)) * (q1 * q2 / r^2),
    Напряженность электрического поля E = F / q1.

    Найдем значение силы F, затем подставим его в формулу для напряженности поля E, чтобы получить ответ в кВ/м.

    Совет: Для лучшего понимания этой темы, рекомендуется изучить закон Кулона и основные понятия электростатики, такие как заряд и электрическое поле.

    Ещё задача:
    Рассмотрим другую задачу: У вас есть два заряда, +1 мКл и -2 мКл, расположенных на расстоянии 10 см друг от друга. Найдите напряженность электрического поля в точке между этими зарядами. Ответ представьте в В/м.
Написать свой ответ: