Какова напряженность и потенциал в точке внешнего электрического поля на удалении от поверхности заряженного шара

Хорошо, давайте решим эту задачу пошагово.

1. Начнем с определения напряженности электрического поля. Напряженность электрического поля (E) в точке внешнего поля находится по формуле:

\[E = \frac{F}{q}\]

Где F - сила взаимодействия поля с зарядом, и q - величина заряда в точке.

2. Радиус заряженного шара составляет 4 см. Для нахождения силы F воспользуемся законом Кулона:

\[F = \frac{k \cdot q \cdot Q}{r^2}\]

Где k - постоянная Кулона, q - величина заряда в точке, Q - величина заряда шара, r - расстояние от центра шара до точки внешнего поля.

3. Известно, что заряженный шар имеет потенциал 2400 вольт. Потенциал (V) находится по формуле:

\[V = \frac{k \cdot Q}{r}\]

Где V - потенциал, k - постоянная Кулона, Q - величина заряда шара, r - расстояние от центра шара до точки внешнего поля.

4. Теперь мы можем найти накьпряженность электрического поля в точке внешнего поля. Подставим значения в формулу, чтобы найти E:

\[E = \frac{F}{q} = \frac{\frac{k \cdot q \cdot Q}{r^2}}{q} = \frac{k \cdot Q}{r^2}\]

5. Подставим значения k, Q и r, чтобы найти напряженность электрического поля E.

\[E = \frac{9 \cdot 10^9 \cdot Q}{r^2} = \frac{9 \cdot 10^9 \cdot Q}{(0.04)^2}\]

6. Теперь мы можем вычислить E, используя значение заданных данных.

\[E = \frac{9 \cdot 10^9 \cdot Q}{(0.04)^2} = \frac{9 \cdot 10^9 \cdot Q}{0.0016}\]

7. Например, если известно, что заряд шара равен 10^(-6) Кл, подставим эту величину в нашу формулу и найдем конечный результат.

\[E = \frac{9 \cdot 10^9 \cdot 10^{-6}}{0.0016} = \frac{9 \cdot 10^3}{0.0016}\]

\[E = 56250 \, В/м\]

Таким образом, напряженность электрического поля в точке внешнего поля составляет 56250 В/м.