Проводящий шарик радиусом 2,5 см, погруженный в глицерин, имеет заряд, поверхностная плотность которого 1,3*10^-5 Кл/м^2. Определить напряженность электрического поля этого заряда в точке, удаленной от поверхности шарика на 7,5 см.
Для решения данной задачи воспользуемся формулой для напряженности поля точечного заряда: E=k⋅qr2,E = \dfrac{k \cdot q}{r^2},E=r2k⋅q,
где kkk – постоянная Кулона 8,9875<em>109Н</em>м2/Кл28,9875 <em> 10^9 Н</em>м^2/Кл^28,9875<em>109Н</em>м2/Кл2, qqq – заряд, rrr – расстояние от заряда.
Сначала найдем величину заряда на проводящем шарике. Для этого выразим его через поверхностную плотность: q=σ∗S,q = \sigma * S,q=σ∗S,
где σ\sigmaσ – поверхностная плотность, SSS – площадь поверхности шарика.
Теперь можем найти напряженность электрического поля в точке, удаленной на 7,5 см от поверхности шарика: E=8.9875<em>109</em>1.3∗10−7(0.075)2=1.1688750.005625=207.98 Н/Кл.E = \dfrac{8.9875<em>10^9 </em> 1.3 * 10^{-7}}{(0.075)^2} = \dfrac{1.168875}{0.005625} = 207.98 \ Н/Кл.E=(0.075)28.9875<em>109</em>1.3∗10−7=0.0056251.168875=207.98Н/Кл.
Итак, напряженность электрического поля этого заряда в точке, удаленной от поверхности шарика на 7,5 см, равна 207.98 Н/Кл.
Для решения данной задачи воспользуемся формулой для напряженности поля точечного заряда:
E=k⋅qr2,E = \dfrac{k \cdot q}{r^2},E=r2k⋅q , где kkk – постоянная Кулона 8,9875<em>109Н</em>м2/Кл28,9875 <em> 10^9 Н</em>м^2/Кл^28,9875<em>109Н</em>м2/Кл2, qqq – заряд, rrr – расстояние от заряда.
Сначала найдем величину заряда на проводящем шарике. Для этого выразим его через поверхностную плотность:
q=σ∗S,q = \sigma * S,q=σ∗S, где σ\sigmaσ – поверхностная плотность, SSS – площадь поверхности шарика.
S=4πr2=4π∗(0.025)2=0.01π м2.S = 4\pi r^2 = 4\pi * (0.025)^2 = 0.01\pi \ м^2.S=4πr2=4π∗(0.025)2=0.01π м2.
q=1.3<em>10−5</em>0.01π=1.3∗10−7 Кл.q = 1.3 <em> 10^{-5} </em> 0.01\pi = 1.3 * 10^{-7} \ Кл.q=1.3<em>10−5</em>0.01π=1.3∗10−7 Кл.
Теперь можем найти напряженность электрического поля в точке, удаленной на 7,5 см от поверхности шарика:
E=8.9875<em>109</em>1.3∗10−7(0.075)2=1.1688750.005625=207.98 Н/Кл.E = \dfrac{8.9875<em>10^9 </em> 1.3 * 10^{-7}}{(0.075)^2} = \dfrac{1.168875}{0.005625} = 207.98 \ Н/Кл.E=(0.075)28.9875<em>109</em>1.3∗10−7 =0.0056251.168875 =207.98 Н/Кл.
Итак, напряженность электрического поля этого заряда в точке, удаленной от поверхности шарика на 7,5 см, равна 207.98 Н/Кл.