Каков электрический заряд, равномерно распределенный по всей поверхности Земли, если наблюдения показывают, что напряженность ее электрического поля вблизи поверхности составляет в среднем 100 в/м?
Пушик
Чтобы найти электрический заряд, равномерно распределенный по всей поверхности Земли, используем формулу для электрического поля:
\[ E = \frac{k \cdot Q}{r^2} \]
где:
- \( E \) обозначает напряженность электрического поля,
- \( k \) - постоянная Кулона (\( 9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \)),
- \( Q \) - искомый электрический заряд,
- \( r \) - расстояние от точки, в которой рассматривается поле, до заряда.
В данной задаче нам известно значение напряженности поля \( E \) (\( 100 \, \text{В/м} \)). Рассматриваемая точка находится на поверхности Земли, значит, расстояние \( r \) равно радиусу Земли (\( R = 6.37 \cdot 10^6 \, \text{м} \)).
Подставим известные значения в формулу и найдем искомый заряд \( Q \):
\[ 100 = \frac{(9 \cdot 10^9) \cdot Q}{(6.37 \cdot 10^6)^2} \]
Далее, решим уравнение относительно \( Q \):
\[ Q = \frac{(100 \cdot (6.37 \cdot 10^6)^2)}{9 \cdot 10^9} \]
Теперь можем рассчитать значение заряда:
\[ Q \approx 4.29 \cdot 10^5 \, \text{Кл} \]
Таким образом, электрический заряд, равномерно распределенный по всей поверхности Земли, составляет около \( 4.29 \cdot 10^5 \, \text{Кл} \).
\[ E = \frac{k \cdot Q}{r^2} \]
где:
- \( E \) обозначает напряженность электрического поля,
- \( k \) - постоянная Кулона (\( 9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \)),
- \( Q \) - искомый электрический заряд,
- \( r \) - расстояние от точки, в которой рассматривается поле, до заряда.
В данной задаче нам известно значение напряженности поля \( E \) (\( 100 \, \text{В/м} \)). Рассматриваемая точка находится на поверхности Земли, значит, расстояние \( r \) равно радиусу Земли (\( R = 6.37 \cdot 10^6 \, \text{м} \)).
Подставим известные значения в формулу и найдем искомый заряд \( Q \):
\[ 100 = \frac{(9 \cdot 10^9) \cdot Q}{(6.37 \cdot 10^6)^2} \]
Далее, решим уравнение относительно \( Q \):
\[ Q = \frac{(100 \cdot (6.37 \cdot 10^6)^2)}{9 \cdot 10^9} \]
Теперь можем рассчитать значение заряда:
\[ Q \approx 4.29 \cdot 10^5 \, \text{Кл} \]
Таким образом, электрический заряд, равномерно распределенный по всей поверхности Земли, составляет около \( 4.29 \cdot 10^5 \, \text{Кл} \).
Знаешь ответ?