Question

Электрический заряд 9 нКл равномерно распределен по поверхности шара радиусом 1 м. Чему равна напряженность поля на расстоянии 2 м от центра шара?

Answer 1

E =kq/(r+a)^2=9*10^9*9*10^-9/4=81/4=20.25 В/м

Answer 2

Напряженность электрического поля на расстоянии 2 м от центра шара можно найти с использованием закона Кулона.

Закон Кулона гласит: напряженность электрического поля на расстоянии r от точечного заряда q определяется по формуле:

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

где E - напряженность электрического поля, k - постоянная Кулона (k = 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), q - заряд, r - расстояние от заряда.

В данном случае заряд равномерно распределен по поверхности шара, поэтому его можно представить как сумму зарядов точечных. Учитывая, что заряд равномерно распределен по поверхности шара, можно выразить его через плотность заряда sigma:

q = sigma * S,

где sigma - плотность заряда, S - площадь поверхности шара.

Площадь поверхности шара вычисляется по формуле:

S = 4 * pi * r^2,

где pi - математическая константа, равная примерно 3.14.

Таким образом, заряд q можно выразить через плотность заряда sigma и радиус шара r:

q = sigma * 4 * pi * r^2.

В данной задаче плотность заряда sigma не указана, поэтому мы не можем точно вычислить значение напряженности поля на расстоянии 2 м от центра шара. Однако, если предположить, что плотность заряда sigma = 9 нКл/м^2 (поскольку заряд равномерно распределен по поверхности шара), то можно произвести вычисления.

Таким образом, если предположить, что плотность заряда sigma = 9 нКл/м^2, то заряд q будет равен:

q = 9 нКл/м^2 * 4 * pi * (1 м)^2 = 36 * pi нКл.

Теперь можно использовать закон Кулона для вычисления напряженности поля на расстоянии 2 м от центра шара:

E = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (36 * pi нКл / (2 м)^2).

Выполняя вычисления, получим:

E = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (36 * pi нКл / 4 м^2) = 9 * 9 * pi * 10^9 / 1 Кл / м.

Таким образом, при предположении, что плотность заряда sigma = 9 нКл/м^2, напряженность поля на расстоянии 2 м от центра шара будет равна 81 * pi * 10^9 / 1 Кл / м.