Каковы значения напряженности и потенциала электрического поля в точках, отстоящих от центра металлического шара

Содержание: Электрическое поле точечного заряда

Разъяснение: Для определения значений напряженности и потенциала электрического поля в точках, отстоящих от центра металлического шара, необходимо использовать формулы, связанные с полем точечного заряда.

Напряженность электрического поля E в точке находится по формуле E = k * Q / r^2, где k - постоянная Кулона (k = 9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2), Q - заряд шара, a r - расстояние от центра шара до точки.

Потенциал электрического поля V в точке относительно бесконечности определяется формулой V = k * Q / r, где k также является постоянной Кулона, Q - заряд шара, р - расстояние от центра шара до точки.

Для точки, находящейся на расстоянии 1 см от центра шара (r = 0,01 м), расчеты будут следующими:

Napряженность поля E = (9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2) * (100 * 10^(-9) Кл) / (0,01 м)^2 = 0,9 * 10^6 Н/Кл = 0,9 МВ/м.

Потенциал поля V = (9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2) * (100 * 10^(-9) Кл) / 0,01 м = 0,9 * 10^3 В = 900 В.

Для точки, находящейся на расстоянии 8 см от центра шара (r = 0,08 м), расчеты будут следующими:

Napряженность поля E = (9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2) * (100 * 10^(-9) Кл) / (0,08 м)^2 = 1,125 * 10^5 Н/Кл = 112,5 кВ/м.

Потенциал поля V = (9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2) * (100 * 10^(-9) Кл) / 0,08 м = 1,125 * 10^4 В = 11,25 кВ.

Демонстрация: Вычислите значения напряженности и потенциала электрического поля в точках, отстоящих от центра металлического шара на расстояния 3 см и 10 см. Заряд шара равен -50 нКл.

Совет: Помните, что заряд шара может быть как положительным, так и отрицательным, что влияет на направление поля. Также будьте внимательны к размерностям и приведите все значения в правильные единицы измерения.

Задание для закрепления: Определите значения напряженности и потенциала электрического поля в точке, находящейся на расстоянии 5 см от центра металлического шара, если его заряд составляет 80 нКл.