Какова напряженность в точке, находящейся на расстоянии 3 см от центра металлического шара радиусом 6 см, если ему был передан заряд 24 нкл? a) 45 В/м, b) 90 В/м, c) 69 В/м.
Барон
Для решения этой задачи, нам понадобятся основные принципы электростатики. У нас есть заряженный металлический шар, для которого необходимо найти напряженность в точке, находящейся на расстоянии 3 см от его центра. Заряд, переданный шару, составляет 24 нкл.
Напряженность электрического поля внутри металлического шара равна нулю, так как заряд распределяется равномерно по всей поверхности шара и внутри него нет электрического поля. Поэтому, чтобы найти напряженность в точке, находящейся снаружи шара, мы можем использовать формулу для напряженности поля точечного заряда.
Формула для напряженности электрического поля точечного заряда:
\[E = \frac{k \cdot q}{r^2}\]
Где:
- \(E\) - напряженность поля,
- \(k\) - постоянная Кулона (\(k = 9 \times 10^9 \, \text{Нм}^2/\text{Кл}^2\)),
- \(q\) - заряд точечного заряда,
- \(r\) - расстояние от точечного заряда до точки, в которой мы ищем напряженность.
В данной задаче, заряд \(q\) равен 24 нкл, а расстояние \(r\) равно 3 см (или 0.03 м, так как 1 см = 0.01 м).
Подставляя данные в формулу, мы получаем:
\[E = \frac{(9 \times 10^9 \, \text{Нм}^2/\text{Кл}^2) \times (24 \times 10^{-9} \, \text{Кл})}{(0.03 \, \text{м})^2}\]
Выполняя вычисления, получаем:
\[E = \frac{(9 \times 24) \times (10^{-9} \, \text{Нм}^2/\text{Кл}^2)}{(0.03)^2} = \frac{216 \times 10^{-9} \, \text{Нм}^2/\text{Кл}^2}{0.0009} = 240 \, \text{В/м}\]
Таким образом, напряженность в точке, находящейся на расстоянии 3 см от центра металлического шара, радиусом 6 см, и зарядом 24 нкл, равна 240 В/м (вольт на метр). Ответ: нет варианта, т.к. правильный ответ отсутствует среди предложенных вариантов ответа a), b), c).
Напряженность электрического поля внутри металлического шара равна нулю, так как заряд распределяется равномерно по всей поверхности шара и внутри него нет электрического поля. Поэтому, чтобы найти напряженность в точке, находящейся снаружи шара, мы можем использовать формулу для напряженности поля точечного заряда.
Формула для напряженности электрического поля точечного заряда:
\[E = \frac{k \cdot q}{r^2}\]
Где:
- \(E\) - напряженность поля,
- \(k\) - постоянная Кулона (\(k = 9 \times 10^9 \, \text{Нм}^2/\text{Кл}^2\)),
- \(q\) - заряд точечного заряда,
- \(r\) - расстояние от точечного заряда до точки, в которой мы ищем напряженность.
В данной задаче, заряд \(q\) равен 24 нкл, а расстояние \(r\) равно 3 см (или 0.03 м, так как 1 см = 0.01 м).
Подставляя данные в формулу, мы получаем:
\[E = \frac{(9 \times 10^9 \, \text{Нм}^2/\text{Кл}^2) \times (24 \times 10^{-9} \, \text{Кл})}{(0.03 \, \text{м})^2}\]
Выполняя вычисления, получаем:
\[E = \frac{(9 \times 24) \times (10^{-9} \, \text{Нм}^2/\text{Кл}^2)}{(0.03)^2} = \frac{216 \times 10^{-9} \, \text{Нм}^2/\text{Кл}^2}{0.0009} = 240 \, \text{В/м}\]
Таким образом, напряженность в точке, находящейся на расстоянии 3 см от центра металлического шара, радиусом 6 см, и зарядом 24 нкл, равна 240 В/м (вольт на метр). Ответ: нет варианта, т.к. правильный ответ отсутствует среди предложенных вариантов ответа a), b), c).
Знаешь ответ?