Question

Різниця потенціалів точок, розміщених на відстані 5 і 10 см від зарядженої площини, дорівнює 5 В. Чому дорівнює заряд площини у вакуумі, якщо її площина 400 см²?​

Answer 1

Ответ:

2,8*10⁻¹¹ Kл

Объяснение:

r₁=5 cм;

r₂=10 cм; Δr=5 cм=0,05 м;

ΔU=5 В;

S=400 см²=0,04 м²;

k = 9 * 10⁹ Н·м²/C²

q  ?   Для розрахунку заряду площини у вакуумі використовується формула, яка виражає залежність між різницею потенціалів, відстанню та зарядом:

ΔU = k * q / Δr ,

q =ΔU*Δr/k=5*0,05/(9* 10⁹)=2,8*10⁻¹¹ Kл,

Answer 2

Для визначення заряду площини у вакуумі, використовують закон Кулона. Закон Кулона говорить, що різниця потенціалів між двома точками в просторі, розділеними відстанню "r" від точкового заряду "Q," дорівнює:

V = k * (Q / r),

де "V" - різниця потенціалів, "k" - електростатична стала, "Q" - заряд, "r" - відстань між точкою та зарядом.

У вашому випадку вам дано, що різниця потенціалів між точками, розміщеними на відстані 5 см і 10 см від зарядженої площини, дорівнює 5 В.

Зафіксуємо відстані і позначення:

V1 - різниця потенціалів при відстані 5 см (0.05 м), V2 - різниця потенціалів при відстані 10 см (0.10 м), S - площа зарядженої площини (400 см² = 0.04 м²).

За даними задачі V1 - V2 = 5 В.

Використовуючи закон Кулона для площини, ми можемо визначити відношення заряду "Q" до площини "S":

V1 - V2 = k * (Q / r1 - Q / r2).

Підставимо значення:

5 В = k * (Q / 0.05 м - Q / 0.10 м).

Тепер ми можемо розв'язати це рівняння для заряду "Q":

5 В = k * (Q / 0.05 м - Q / 0.10 м).

Для вакууму значення електростатичної сталої "k" дорівнює близько 8.99 * 10^9 Н·м²/C².

5 В = (8.99 * 10^9 Н·м²/C²) * (Q / 0.05 м - Q / 0.10 м).

Тепер розв'яжемо рівняння для "Q":

5 В = (8.99 * 10^9 Н·м²/C²) * (Q / 0.05 м - Q / 0.10 м).

Після розв'язання цього рівняння ви отримаєте значення заряду "Q" для площини у вакуумі.