Металлический шар, заряд которого -8*10^-9 Кл, помещен в керосин (е = 2). Определить напряженность электрического поля на поверхности шара, если его радиус равен 20 см.
Для начала найдем величину электрического поля на поверхности металлического шара. Воспользуемся формулой для напряженности электрического поля на поверхности проводника, которая равна:
E = σ / ε,
где E - напряженность электрического поля, σ - плотность заряда на поверхности проводника, ε - диэлектрическая проницаемость среды.
Плотность заряда на поверхности проводника выражается через заряд шара и его площадь поверхности:
σ = q / S,
где q - заряд шара, S - площадь поверхности шара.
Для шара площадь поверхности вычисляется по формуле:
S = 4 π R^2,
где R - радиус шара.
Имеем: q = -8*10^-9 Кл, R = 0,2 м.
Определяем площадь поверхности шара: S = 4 π (0,2)^2 = 0,502 м^2.
Для начала найдем величину электрического поля на поверхности металлического шара. Воспользуемся формулой для напряженности электрического поля на поверхности проводника, которая равна:
E = σ / ε,
где
E - напряженность электрического поля,
σ - плотность заряда на поверхности проводника,
ε - диэлектрическая проницаемость среды.
Плотность заряда на поверхности проводника выражается через заряд шара и его площадь поверхности:
σ = q / S,
где
q - заряд шара,
S - площадь поверхности шара.
Для шара площадь поверхности вычисляется по формуле:
S = 4 π R^2,
где
R - радиус шара.
Имеем:
q = -8*10^-9 Кл,
R = 0,2 м.
Определяем площадь поверхности шара:
S = 4 π (0,2)^2 = 0,502 м^2.
Определяем плотность заряда:
σ = -810^-9 / 0,502 ≈ -1,59 10^-8 Кл/м^2.
Теперь можем найти напряженность электрического поля на поверхности шара:
E = (-1,59 10^-8) / 2 ≈ -7,95 10^-9 Н/Кл.
Таким образом, напряженность электрического поля на поверхности шара равна -7,95 * 10^-9 Н/Кл.