Какова напряжённость поля внутри заряженного шарика и в точке, находящейся на расстоянии 5 см от его поверхности

Суть вопроса: Напряженность поля внутри заряженного шарика и в точке, находящейся на расстоянии 5 см от его поверхности.

Разъяснение:
Напряженность электрического поля внутри заряженного шарика можно вычислить с помощью закона Гаусса. Закон Гаусса гласит, что поток электрического поля через замкнутую поверхность равен заряду, заключенному внутри этой поверхности, деленному на электрическую проницаемость среды.

Сначала нужно найти заряд, заключенный внутри шарика. Заряд можно найти с помощью формулы Q = q * qe, где q - заряд на единицу площади шарика, а qe - площадь шарика. В данной задаче заряд шарика равен 5 пкл, поэтому Q = 5 * 10^(-12) Кл.

Далее нужно найти электрическую проницаемость среды, которая равна 2,5.

Поток электрического поля через поверхность шарика равен электрическому полю E внутри шарика, умноженному на площадь поверхности шарика. Площадь поверхности шарика можно найти по формуле Ae = 4 * π * r^2, где r - радиус шарика. В данной задаче радиус шарика равен 10 см, поэтому Ae = 4 * 3,14 * (0,1 м)^2.

Теперь можно вычислить напряженность поля E внутри шарика, используя закон Гаусса: Q = E * Ae / ε, где ε - электрическая проницаемость среды. Подставляя известные значения, получаем: E = Q * ε / Ae.

Также нужно найти напряженность поля в точке, находящейся на расстоянии 5 см от поверхности шарика. Напряженность поля на расстоянии от заряженного шарика можно найти с помощью закона Кулона. Формула для этого выглядит следующим образом: E = k * Q / r^2, где k - постоянная Кулона (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), Q - заряд шарика, r - расстояние от точки до центра шарика. В данном случае расстояние r равно 5 см.

Пример:
Напряженность поля внутри заряженного шарика: E; Напряженность поля на расстоянии 5 см от поверхности: E".

Совет:
Для более полного понимания этой темы, рекомендуется изучить закон Гаусса и закон Кулона, а также проводить практические эксперименты для наглядного изучения электрического поля.

Задание:
Дан заряженный шарик с радиусом 8 см и зарядом 6 мкКл. Найдите напряженность поля внутри шарика и в точке, находящейся на расстоянии 4 см от его поверхности (в в/м). (Ответ: напряженность внутри шарика: 1,69 * 10^5 В/м; напряженность в точке на расстоянии 4 см от поверхности: 5,63 * 10^4 В/м)

Электростатика: напряжённость электрического поля внутри заряженного шарика

Объект, у которого есть электрический заряд, создаёт электрическое поле вокруг себя. Напряжённость электрического поля внутри заряженного шарика можно рассчитать с использованием формулы:

\[ E = \frac{{Q}}{{4\pi\varepsilon R^2}} \]

где:
- E - напряжённость электрического поля,
- Q - заряд шарика,
- \(\varepsilon\) - диэлектрическая проницаемость среды,
- R - радиус шарика.

В данной задаче значеня уже заданы:
Q = 5 пкл = \(5 \times 10^{-10}\) Кл,
\varepsilon = 2,5,
R = 10 см = 0,10 м.

Подставляем значения в формулу:

\[ E = \frac{{5 \times 10^{-10}}}{{4\pi \times 2,5 \times (0,10)^2}} \]

Вычисляем и получаем значение напряжённости электрического поля внутри шарика. Далее, кроме того, у нас есть вопрос о напряжённости поля на расстоянии 5 см от поверхности шарика. Для решения этого, воспользуемся формулой:

\[ E" = \frac{{Q}}{{4\pi\varepsilon r^2}} \]

где:
- E" - напряжённость электрического поля на расстоянии r от поверхности шарика.

Подставляем значения в формулу:

\[ E" = \frac{{5 \times 10^{-10}}}{{4\pi \times 2,5 \times (0,05)^2}} \]

Вычисляем и получаем значение напряжённости электрического поля на расстоянии 5 см от поверхности шарика.

Ответ:
\( E = 1;2 \times 10^7 \) В/м;
\( E" = 9;6 \times 10^7 \) В/м.

Совет:
Для лучшего понимания электростатики, рекомендуется ознакомиться с основными понятиями: заряд, напряжённость электрического поля, электрическое поле, закон Кулона. Также полезно изучить формулы и уметь применять их для решения задач.

Задание для закрепления:
Поменяйте значение заряда шарика на 2 пкл и повторите расчёт для напряжённости поля внутри шарика и на расстоянии 5 см от его поверхности. В ответе укажите численные значения напряжённостей полей для новых значений заряда.