Физика. Напряженность. Заранее спасибо Найти радиус равномерно заряженного шара, если напряженность электрического поля вблизи его поверхности равна 400 В/м, а на расстоянии 60 см от его поверхности эта напряжённость равна 25 В/м.
Решив это квадратное уравнение, получим два значения радиуса: R1 ≈ 0.203 м и R2 ≈ -0.512 м. Так как радиус не может быть отрицательным, то наш ответ будет R ≈ 0.203 м.
Для решения этой задачи воспользуемся формулой для напряженности электрического поля на поверхности заряженного шара:
E = \frac{kQ}{r^2}
Где:
E - напряженность электрического поля (В/м),
k - постоянная Кулона (8,9875 10^9 Нм^2/Кл^2),
Q - полный заряд шара (Кл),
r - радиус шара (м).
Из условия задачи у нас есть две точки: на поверхности шара и на расстоянии 60 см от его поверхности. Подставим данные данные в формулу:
На поверхности шара (r = R):
400 = \frac{kQ}{R^2}
На расстоянии 60 см от поверхности шара (r = R + 0.6 м):
25 = \frac{kQ}{(R+0.6)^2}
Разделим уравнения:
\frac{400}{25} = \frac{R^2}{(R+0.6)^2}
16 = \frac{R^2}{R^2 + 1.2R + 0.36}
16R^2 + 19.2R + 5.76 = R^2
15R^2 + 19.2R + 5.76 = 0
Решив это квадратное уравнение, получим два значения радиуса: R1 ≈ 0.203 м и R2 ≈ -0.512 м. Так как радиус не может быть отрицательным, то наш ответ будет R ≈ 0.203 м.