Question

Воздушный шар диаметром 20 см от трения о воздух заряжается до потенциала 300 кВ. С какой силой действует на шар электрическое поле Земли, если его напряженность равна 130 В/м. ЗАРАНЕЕ СПАСИБО ДРУГ!!!

Answer 1

Ответ:

F = 0,43 мН

Объяснение:

Дано:

D = 20 см

R = 10 см = 0,10 м

φ = 300 кВ = 300·10³ B

E = 130 В/м

____________

F - ?

Потенциал шара:

φ = k·q / R

Отсюда:

q = φ·R / k = 300·10³ · 0,10 / (9·10⁹) ≈ 3,33·10⁻⁶ Кл

Напряженность поля:

E = F / q

Сила:

F = q·E = 3,33·10⁻⁶·130 ≈ 0,43·10⁻³ Н   или   0,43 мН

Answer 2

Для решения этой задачи нужно учесть эффекты двух полей: электрического поля Земли и электрического поля, созданного заряженным воздушным шаром.

1. Найдем силу электрического поля, созданного заряженным шаром: Для этого воспользуемся формулой для напряженности электрического поля E, создаваемого точечным зарядом:

E = k * (|q| / r^2),

где: E - напряженность электрического поля, k - постоянная Кулона (приближенное значение: 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл²), |q| - абсолютная величина заряда шара, r - расстояние от центра шара до точки, где измеряется напряженность (в данном случае радиус шара).

Диаметр шара = 20 см, поэтому его радиус r = 0.1 м.

Потенциал шара V = 300 кВ = 300 * 10^3 В. Так как напряженность электрического поля E связана с потенциалом V следующим образом: E = V / r, то

E = 300 * 10^3 В / 0.1 м = 3 * 10^6 В/м.

2. Теперь найдем силу электрического поля Земли, действующую на шар: Для этого воспользуемся той же формулой для напряженности электрического поля E, созданного Землей:

E_earth = 130 В/м.

3. Наконец, найдем силу F, с которой электрические поля действуют на заряженный шар:

F = |q| * E_total,

где E_total - суммарная напряженность электрического поля в данной точке (с учетом обоих полей).

F = |q| * (E + E_earth), F = |q| * (3 * 10^6 В/м + 130 В/м).

Таким образом, чтобы найти силу, нам необходимо знать величину заряда шара |q| (которая не предоставлена в условии задачи). Если известна абсолютная величина заряда шара, подставьте ее значение в формулу, и тогда вы сможете найти силу F, с которой действует электрическое поле Земли на заряженный шар.