Какую задачу нужно выполнить, чтобы переместить заряд q = 3 • 10-8 Кл из неограниченности в точку, которая находится

Содержание вопроса: Электростатика

Инструкция: Для перемещения заряда q из неограниченности в точку рядом с поверхностью сферы, нам необходимо преодолеть электрическую силу притяжения между зарядом q и сферой.

Сначала найдем заряд сферы, используя поверхностную плотность заряда σ и радиус R. Заряд сферы можно найти, умножив поверхностную плотность заряда σ на площадь поверхности сферы. Формула для нахождения площади поверхности сферы: S = 4πR^2.

S = 4π(0.1)^2 = 0.04π м^2.

Заряд сферы: Q = σS = (2•10^-6)(0.04π) = 0.08π • 10^-6 Кл.

Теперь мы можем использовать закон Кулона, чтобы найти электрическую силу F между зарядами q и Q на расстоянии l.

Формула для закона Кулона: F = k • (|q| • |Q|)/l^2.

Здесь k - постоянная Кулона, равная 9 • 10^9 Н • м^2/Кл^2.

F = (9 • 10^9)(3 • 10^-8)(0.08π • 10^-6)/0.9^2.

F ≈ (9 • 3 • 0.08π • 10^1 • 10^-14)/0.81 ≈ 216π • 10^-13/0.81.

F ≈ 266.67π • 10^-13 Н.

Таким образом, для перемещения заряда q из неограниченности в точку, мы должны преодолеть электрическую силу F ≈ 266.67π • 10^-13 Н.

Рекомендация: Для лучшего понимания электростатики, рекомендуется изучить закон Кулона и его применение для нахождения электрической силы между зарядами, а также понять понятия электрического поля, потенциала и напряженности.

Закрепляющее упражнение: Найдите силу электрического взаимодействия между двумя зарядами: q1 = 2 • 10^-6 Кл и q2 = -3 • 10^-6 Кл на расстоянии r = 4 м.