Радиусы двух концентрических сфер равны 5 см и 10 см. Заряд внутренней сферы равен 6 нкл, а заряд внешней сферы равен -9 нкл. Каков модуль напряженности поля в точке, находящейся на расстоянии, равном: а) 3 см; б) 6 см; в) 8 см; г) 12 см; д)
Yagoda
Хорошо, давайте рассмотрим эту задачу о концентрических сферах и напряженности электрического поля.
Модуль напряженности электрического поля можно найти с помощью следующей формулы:
\[ E = \frac{{k \cdot Q}}{{r^2}} \]
Где:
- E - модуль напряженности поля,
- k - постоянная Кулона, равная 9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2,
- Q - заряд источника поля,
- r - расстояние от точки до источника поля.
В данной задаче, у нас есть две концентрические сферы: внутренняя сфера радиусом 5 см и зарядом 6 нкл, и внешняя сфера радиусом 10 см и зарядом -9 нкл.
Мы должны найти модуль напряженности поля в точках, находящихся на заданных расстояниях от центра сферы. Для каждого расстояния от центра сферы (3 см, 6 см, 8 см и 12 см) мы будем использовать соответствующий радиус и заряд сферы в формуле для определения поля.
а) Расстояние от центра сферы до точки составляет 3 см. Для этого случая используем радиус внутренней сферы (5 см) и ее заряд (6 нкл).
\[ E = \frac{{9 \cdot 10^9 \cdot 6 \cdot 10^{-9}}}{{(0.03)^2}} \]
Чтобы получить ответ, выполним необходимые вычисления:
\[ E = \frac{{9 \cdot 6 \cdot 10}}{{0.03^2}} \]
\[ E = 18000 \, \text{Н/Кл} \]
Ответ: Модуль напряженности поля в точке, находящейся на расстоянии 3 см от центра сферы, равен 18000 Н/Кл.
б) Для расстояния 6 см используем радиус внутренней сферы (5 см) и ее заряд (6 нкл).
\[ E = \frac{{9 \cdot 10^9 \cdot 6 \cdot 10^{-9}}}{{(0.06)^2}} \]
Выполняем вычисления:
\[ E = \frac{{9 \cdot 6 \cdot 10}}{{0.06^2}} \]
\[ E = 5000 \, \text{Н/Кл} \]
Ответ: Модуль напряженности поля в точке, находящейся на расстоянии 6 см от центра сферы, равен 5000 Н/Кл.
в) Для расстояния 8 см используем радиус внешней сферы (10 см) и ее заряд (-9 нкл).
\[ E = \frac{{9 \cdot 10^9 \cdot (-9) \cdot 10^{-9}}}{{(0.08)^2}} \]
Выполняем вычисления:
\[ E = \frac{{9 \cdot (-9) \cdot 10}}{{0.08^2}} \]
\[ E = -10125 \, \text{Н/Кл} \]
Ответ: Модуль напряженности поля в точке, находящейся на расстоянии 8 см от центра сферы, равен -10125 Н/Кл. Обратите внимание, что полученное значение отрицательно, так как заряд внешней сферы отрицательный.
г) Для расстояния 12 см также используем радиус внешней сферы (10 см) и ее заряд (-9 нкл).
\[ E = \frac{{9 \cdot 10^9 \cdot (-9) \cdot 10^{-9}}}{{(0.12)^2}} \]
Выполняем вычисления:
\[ E = \frac{{9 \cdot (-9) \cdot 10}}{{0.12^2}} \]
\[ E = -3125 \, \text{Н/Кл} \]
Ответ: Модуль напряженности поля в точке, находящейся на расстоянии 12 см от центра сферы, равен -3125 Н/Кл. Снова отметим, что полученное значение отрицательно из-за отрицательного заряда внешней сферы.
Таким образом, мы получили модули напряженности поля для каждого заданного расстояния от центра сферы. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать!
Модуль напряженности электрического поля можно найти с помощью следующей формулы:
\[ E = \frac{{k \cdot Q}}{{r^2}} \]
Где:
- E - модуль напряженности поля,
- k - постоянная Кулона, равная 9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2,
- Q - заряд источника поля,
- r - расстояние от точки до источника поля.
В данной задаче, у нас есть две концентрические сферы: внутренняя сфера радиусом 5 см и зарядом 6 нкл, и внешняя сфера радиусом 10 см и зарядом -9 нкл.
Мы должны найти модуль напряженности поля в точках, находящихся на заданных расстояниях от центра сферы. Для каждого расстояния от центра сферы (3 см, 6 см, 8 см и 12 см) мы будем использовать соответствующий радиус и заряд сферы в формуле для определения поля.
а) Расстояние от центра сферы до точки составляет 3 см. Для этого случая используем радиус внутренней сферы (5 см) и ее заряд (6 нкл).
\[ E = \frac{{9 \cdot 10^9 \cdot 6 \cdot 10^{-9}}}{{(0.03)^2}} \]
Чтобы получить ответ, выполним необходимые вычисления:
\[ E = \frac{{9 \cdot 6 \cdot 10}}{{0.03^2}} \]
\[ E = 18000 \, \text{Н/Кл} \]
Ответ: Модуль напряженности поля в точке, находящейся на расстоянии 3 см от центра сферы, равен 18000 Н/Кл.
б) Для расстояния 6 см используем радиус внутренней сферы (5 см) и ее заряд (6 нкл).
\[ E = \frac{{9 \cdot 10^9 \cdot 6 \cdot 10^{-9}}}{{(0.06)^2}} \]
Выполняем вычисления:
\[ E = \frac{{9 \cdot 6 \cdot 10}}{{0.06^2}} \]
\[ E = 5000 \, \text{Н/Кл} \]
Ответ: Модуль напряженности поля в точке, находящейся на расстоянии 6 см от центра сферы, равен 5000 Н/Кл.
в) Для расстояния 8 см используем радиус внешней сферы (10 см) и ее заряд (-9 нкл).
\[ E = \frac{{9 \cdot 10^9 \cdot (-9) \cdot 10^{-9}}}{{(0.08)^2}} \]
Выполняем вычисления:
\[ E = \frac{{9 \cdot (-9) \cdot 10}}{{0.08^2}} \]
\[ E = -10125 \, \text{Н/Кл} \]
Ответ: Модуль напряженности поля в точке, находящейся на расстоянии 8 см от центра сферы, равен -10125 Н/Кл. Обратите внимание, что полученное значение отрицательно, так как заряд внешней сферы отрицательный.
г) Для расстояния 12 см также используем радиус внешней сферы (10 см) и ее заряд (-9 нкл).
\[ E = \frac{{9 \cdot 10^9 \cdot (-9) \cdot 10^{-9}}}{{(0.12)^2}} \]
Выполняем вычисления:
\[ E = \frac{{9 \cdot (-9) \cdot 10}}{{0.12^2}} \]
\[ E = -3125 \, \text{Н/Кл} \]
Ответ: Модуль напряженности поля в точке, находящейся на расстоянии 12 см от центра сферы, равен -3125 Н/Кл. Снова отметим, что полученное значение отрицательно из-за отрицательного заряда внешней сферы.
Таким образом, мы получили модули напряженности поля для каждого заданного расстояния от центра сферы. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать!
Знаешь ответ?