Какова величина электрического поля (в В/м) в центре тонкого кольца радиусом 0,3 м, на котором распределен заряд

Какова величина электрического поля (в В/м) в центре тонкого кольца радиусом 0,3 м, на котором распределен заряд 23 нКл?
Лиска

Лиска

Хорошо, давайте решим данную задачу поэтапно.

1. Обозначим данную задачу следующим образом:
Радиус тонкого кольца: \(r = 0.3 \, \text{м}\)
Заряд распределенный на кольце: \(Q = 23 \, \text{нКл}\)

2. Нам известно, что электрическое поле (обозначим его как \(E\)) в центре тонкого кольца есть сумма эффектов всех отдельных элементарных зарядов, распределенных по кольцу. Для вычисления суммарного электрического поля мы можем использовать закон Кулона, который гласит:

\[E = \frac{1}{4 \pi \varepsilon_0} \cdot \frac{Q}{r^2}\]

Где \(\varepsilon_0\) - абсолютная диэлектрическая проницаемость вакуума, \(Q\) - заряд распределенный на кольце, а \(r\) - радиус кольца.

3. Подставим известные значения в данную формулу:

\[E = \frac{1}{4 \pi \times 8.85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м}} \cdot \frac{23 \times 10^{-9} \, \text{Кл}}{(0.3 \, \text{м})^2}\]

4. Проведем расчеты:

\[E = \frac{1}{4 \pi \times 8.85 \times 10^{-12}} \cdot \frac{23 \times 10^{-9}}{(0.3)^2} \, \text{В/м}\]

Упростим это выражение, подставив числовые значения:

\[E \approx \frac{1}{4 \times 3.14 \times 8.85 \times 10^{-12}} \cdot \frac{23 \times 10^{-9}}{0.3 \times 0.3} \, \text{В/м}\]

\[E \approx 2038.7 \times 10^3 \, \text{В/м}\]

\[E \approx 2.04 \times 10^6 \, \text{В/м}\]

Таким образом, величина электрического поля в центре тонкого кольца радиусом 0,3 м и с зарядом 23 нКл составляет примерно \(2.04 \times 10^6 \, \text{В/м}\).

Надеюсь, это пошаговое решение помогло вам понять, как было получено окончательное значение поля. Если у вас есть еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их!
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello