Какова величина напряженности поля на расстоянии 0,02 м от центра сферы радиусом 0,03 м, если сфера равномерно заряжена

Для решения этой задачи, воспользуемся законом Кулона. Закон Кулона утверждает, что величина электростатической силы, действующей между двумя точечными зарядами, пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Для начала определим, какое значение заряда имеет точечный заряд в центре сферы. Из условия задачи известно, что в центре сферы находится точечный заряд 2,22·10^(-10) Кл.

Теперь проведем разделение этой задачи на две части.

Часть 1: Поле, создаваемое одиночным зарядом в центре сферы.
Для определения поля, создаваемого точечным зарядом в центре сферы, воспользуемся формулой для напряженности электрического поля. В данном случае, мы можем считать сферу радиусом 0,03 м как точечный заряд, так как ее размеры много меньше расстояния до центра сферы (0,02 м).

По формуле:
\[E = \frac{k \cdot |q|}{r^2}\]
где \(E\) - напряженность электрического поля, \(k = 9 \cdot 10^9 \, \text{Нм}^2/\text{Кл}^2\) - постоянная Кулона, \(|q|\) - абсолютное значение заряда, \(r\) - расстояние между зарядом и точкой, в которой определяется поле.

Подставим известные значения в формулу:
\[E_1 = \frac{(9 \cdot 10^9 \, \text{Нм}^2/\text{Кл}^2) \cdot (2,22 \cdot 10^{-10} \, Кл)}{(0,02 \, м)^2}\]
\[E_1 \approx 2,47 \cdot 10^4 \, \text{Н/Кл}\]

Часть 2: Поле, создаваемое равномерно заряженной сферой.
Для определения поля, создаваемого равномерно заряженной сферой, воспользуемся формулой для напряженности электрического поля, создаваемого заряженной плоскостью. В данном случае, мы можем представить сферу как плоскость с поверхностной плотностью заряда \(2 \cdot 10^{-8} \, Кл/м^2\), так как размеры сферы много меньше ее расстояния до точки, в которой определяется поле (0,02 м).

По формуле:
\[E = \frac{\sigma}{2 \epsilon_0}\]
где \(E\) - напряженность электрического поля, \(\sigma\) - поверхностная плотность заряда, \(\epsilon_0 = 8,85 \cdot 10^{-12} \, Кл^2/\text{Нм}^2\) - электрическая постоянная.

Подставим известные значения в формулу:
\[E_2 = \frac{(2 \cdot 10^{-8} \, Кл/м^2)}{2 \cdot (8,85 \cdot 10^{-12} \, Кл^2/\text{Нм}^2)}\]
\[E_2 \approx 1,13 \cdot 10^3 \, \text{Н/Кл}\]

Суммируя значения полей от обоих зарядов, получим общую величину напряженности поля на расстоянии 0,02 м от центра сферы:
\[E = E_1 + E_2\]
\[E \approx (2,47 \cdot 10^4 + 1,13 \cdot 10^3) \, \text{Н/Кл} = 2,58 \cdot 10^4 \, \text{Н/Кл}\]

Таким образом, величина напряженности поля на расстоянии 0,02 м от центра сферы радиусом 0,03 м составляет примерно 2,58 * 10^4 Н/Кл.