Какой заряд имеет проводящий шарик радиусом 4 см, погруженный в керосин, если его потенциал равен 180 В? Какую работу

Для решения данной задачи, нам понадобятся знания о физике и электростатике. Для начала, разберемся с первой частью задачи - определением заряда проводящего шарика.

Зная потенциал \(V\) проводника и его радиус \(r\), мы можем воспользоваться формулой для потенциала проводника:

\[ V = \frac{1}{4\pi \varepsilon_0} \cdot \frac{Q}{r} \]

где \( Q \) - заряд проводника, а \( \varepsilon_0 \) - электрическая постоянная, которая равна примерно \( 8.85 \times 10^{-12} \, \text{Кл}^2/\text{Нм}^2 \) в вакууме.

Подставляя значения в формулу, имеем:

\[ 180 = \frac{1}{4\pi \times 8.85 \times 10^{-12}} \cdot \frac{Q}{0.04} \]

Далее, решаем данное уравнение относительно \( Q \):

\[ Q = 180 \times 0.04 \times 4\pi \times 8.85 \times 10^{-12} \]

Выполняя вычисления, получаем:

\[ Q \approx 8.99 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \]

Теперь перейдем ко второй части задачи - определению работы поля при перемещении заряда по силовой линии.

Работа поля \( W \), совершаемая при перемещении заряда по силовой линии, может быть рассчитана с помощью следующей формулы:

\[ W = -\Delta U = -q \cdot \Delta V \]

где \( q \) - перемещаемый заряд, а \( \Delta V \) - изменение потенциала.

В данной задаче, перемещение заряда составляет \( 0.5 \times 10^{-10} \, \text{Кл} \), а расстояние от поверхности шарика составляет \( 0.08 \, \text{м} \). Поскольку мы перемещаемся по силовой линии, изменение потенциала будет равно разности потенциалов между начальной и конечной точками.

Подставляем значения в формулу:

\[ W = -(0.5 \times 10^{-10}) \cdot (V_{\text{нач}} - V_{\text{кон}}) \]

Поскольку заряд шарика неподвижен, его потенциал остается неизменным (\(V_{\text{нач}} = V_{\text{кон}} = 180 \, \text{В}\)). Таким образом:

\[ W = -(0.5 \times 10^{-10}) \cdot (180 - 180) = 0 \]

Таким образом, работа поля при перемещении заряда 0.5*10^(-10) Кл на расстоянии 8 см от поверхности шарика, предполагая, что перемещение происходит по силовой линии, равна 0.

Надеюсь, данное пошаговое решение помогло вам разобраться с данной задачей. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, буду рад помочь!