Какова величина заряда на участке провода, имеющем длину 1 метр, если напряженность электрического поля на поверхности

Содержание вопроса: Электростатика

Пояснение: Для решения данной задачи мы должны использовать формулу, которая связывает напряженность электрического поля и величину заряда на проводнике. Формула имеет вид E = Q / (2*pi*ε*r), где E - напряженность электрического поля, Q - заряд на проводнике, ε - электрическая постоянная (~8.85*10^-12 Кл^2/Н*м^2), r - радиус проводника.

Для первого вопроса, нам дана информация о радиусе проводника (1 см) и его электрической напряженности на поверхности (10 Н/Кл). Мы можем использовать данную формулу, чтобы найти заряд на участке длиной 1 метр. Подставляя значения в формулу, получим: 10 = Q / (2*pi*8.85*10^-12*0.01). Решая это уравнение относительно Q, получаем Q ≈ 5.64 x 10^-9 Кл.

Для второго вопроса, мы должны использовать ту же формулу, чтобы найти напряженность электрического поля на расстоянии 40 см от оси цилиндра. Подставляя значения в формулу, получим: E = (5.64 x 10^-9) / (2*pi*8.85*10^-12*0.4). Решая это уравнение, получаем E ≈ 400 Н/Кл.

Демонстрация:
1. Найти заряд на проводник длиной 1 метр, если напряженность электрического поля на поверхности проводника радиусом 0.5 см составляет 20 Н/Кл.
2. Найти напряженность электрического поля на расстоянии 30 см от оси цилиндрического проводника радиусом 2 см.

Совет: Важно помнить единицы измерения и правильно подставлять значения в формулу. Помните, что радиус должен быть выражен в метрах, а не в сантиметрах.

Дополнительное упражнение: Какова величина заряда на участке провода длиной 2 метра, если напряженность электрического поля на поверхности проводника радиусом 3 см составляет 15 Н/Кл? Какова напряженность электрического поля на расстоянии 50 см от оси цилиндрического проводника?

Тема: Заряд и напряженность электрического поля.

Объяснение:
Для решения задачи нам понадобится формула для расчета напряженности электрического поля, а также формула для вычисления заряда на участке провода.

1. Расчет заряда на участке провода длиной 1 метр:
Известно, что напряженность электрического поля на поверхности цилиндрического проводника радиусом 1 см равна 10 Н/Кл. Радиус цилиндра составляет 1 см, что равно 0,01 м. Таким образом, площадь поверхности цилиндра можно вычислить по формуле: S = 2πrh, где h - длина провода, r - радиус провода. Подставляя значения, получаем: S = 2π * 0,01 м * 1 м = 0,02π м².

Заряд на участке провода можно вычислить по формуле: Q = ES, где E - напряженность электрического поля, S - площадь поверхности провода. Подставляя значения, получаем: Q = 10 Н/Кл * 0,02π м² = 0,2π Кл.

2. Расчет напряженности электрического поля на расстоянии 40 см от оси цилиндра:
Для расчета напряженности электрического поля на расстоянии от оси цилиндра можно использовать формулу: E = kQ/r, где k - постоянная Кулона, Q - заряд провода, r - расстояние от оси провода. Подставляя значения, получаем: E = 9 * 10^9 * (0,2π Кл) / (0,4 м) = 45π Н/Кл.

Таким образом, величина заряда на участке провода длиной 1 метр составляет 0,2π Кл, а напряженность электрического поля на расстоянии 40 см от оси цилиндра равна 45π Н/Кл.

Например:
Задача: Определите величину заряда на участке провода длиной 2 метра, если напряженность электрического поля на поверхности цилиндрического проводника радиусом 2 см составляет 5 Н/Кл.
Решение: Площадь поверхности провода S = 2π(0,02 м)(1 м) = 0,04π м². Заряд Q = (5 Н/Кл)(0,04π м²) = 0,2π Кл.

Совет:
Для лучшего понимания этой темы рекомендуется изучить основные понятия электростатики, такие как заряд, напряженность электрического поля, постоянную Кулона и формулы, связанные с этой темой.

Задача на проверку:
Определите величину заряда на участке провода длиной 50 см, если напряженность электрического поля на поверхности цилиндрического проводника радиусом 0,5 см составляет 8 Н/Кл. (Ответ округлите до двух знаков после запятой).