Question

Металева сфера радіусом 5 см несе заряд 1 нКл. Сфера оточена прошарком ебоніту товщиною 2 см. Обчислити потенціал електричного поля на відстані 6 см від центру сфери.

Answer 1

Найдём площадь поверхности сферы

S = 4*pi*r^2 = 4*3.14*36 = 452 см2 = 0,045 м2

Поверхностная плотность заряда = q/S = 1*10^-9/0.045 = 22.2 *10^-9 Кл/м2 = 22.2 нКл/м2

Answer 2

Для розрахунку потенціалу електричного поля на відстані 6 см від центру сфери ми можемо скористатися формулою для потенціалу кульової поверхні зарядженої сфери:

V = k * Q / r

де V - потенціал, k - електрична стала (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), Q - заряд сфери, r - відстань від центра сфери.

У нашому випадку:

Q = 1 нКл = 1 * 10^-9 Кл r = 6 см = 6 * 10^-2 м

Підставимо дані в формулу:

V = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (1 * 10^-9 Кл) / (6 * 10^-2 м) ≈ 1,5 * 10^5 В

Отже, потенціал електричного поля на відстані 6 см від центру сфери дорівнює 1,5 * 10^5 В.