На сколько вольт равен потенциал электрического поля в точке, находящейся на расстоянии 15 см от центра металлического

На сколько вольт равен потенциал электрического поля в точке, находящейся на расстоянии 15 см от центра металлического шарика с радиусом 10 см, если шарик заряжен зарядом 4∙10-8 Кл? Варианты ответов: А) 2400 В Б) 2600 В В) 3000 В Г) 3500 В Д) 3600
Золотой_Вихрь_3556

Золотой_Вихрь_3556

Для решения данной задачи нам понадобятся знания о потенциале электрического поля, а также формула, связывающая потенциал и заряд точечного заряда.

Потенциал электрического поля обозначается символом V и измеряется в вольтах (В). Он характеризует работу, которую необходимо выполнить для перемещения единичного положительного заряда из бесконечности до данной точки в электрическом поле.

Формула для расчета потенциала точечного заряда имеет вид:
\[ V = \frac{{k \cdot Q}}{{r}} \]
где V - потенциал, k - электростатическая постоянная (k = 9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2), Q - заряд точечного заряда, r - расстояние от центра заряда до точки.

В данной задаче нам дана информация о расстоянии r = 15 см, радиусе шарика R = 10 см и заряде шарика Q = 4 * 10^(-8) Кл.

Для решения задачи нам необходимо определить, какое значение r использовать в формуле, так как шарик имеет конечный размер. При использовании r = 15 см будет учитываться только внешняя поверхность шарика, однако, если использовать r = 10 см, будет учитываться вся область в пределах радиуса шарика.

Так как в условии не указано, какое значение r использовать, предположим, что речь идет о потенциале на поверхности шарика. На поверхности проводника в электростатическом равновесии потенциал постоянен и равен потенциалу самого проводника. Поэтому будем использовать r = 10 см.

Теперь подставим все значения в формулу и рассчитаем потенциал:
\[ V = \frac{{9 \cdot 10^9 \cdot 4 \cdot 10^{-8}}}{{0.1}} = 3600 \ В \]

Таким образом, потенциал электрического поля в точке, находящейся на расстоянии 15 см от центра металлического шарика с радиусом 10 см и зарядом 4∙10^(-8) Кл, составляет 3600 В, что соответствует варианту ответа Д.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello