В 10 классе! 1) Поверхностный заряд с положительным зарядом равномерно распределен по шару радиусом r= 1 см. Плотность

  • 31
В 10 классе! 1) Поверхностный заряд с положительным зарядом равномерно распределен по шару радиусом r= 1 см. Плотность заряда на поверхности, обозначенная как сигма, составляет 10 в степени -9 кулон на метр квадратный. Какую работу нужно выполнить, чтобы переместить положительный заряд q, который равен 9 умножить на 10 в степени -9 кл, из бесконечности на поверхность шара?
Николай_6808
15
Для решения данной задачи определим сначала, какая работа будет выполнена при перемещении заряда q из бесконечности на поверхность шара.

Работа, которую нужно выполнить для перемещения заряда из одного места в другое, определяется по формуле:
\[W = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r}\]

где
\(W\) - работа,
\(\epsilon_0\) - электрическая постоянная (приближенное значение \(\epsilon_0 = 8.85 \cdot 10^{-12} \, \text{Ф/м}\)),
\(q_1\) и \(q_2\) - заряды,
\(r\) - расстояние между зарядами.

В нашем случае первый заряд \(q_1\) равен бесконечности (нулевой), а второй заряд \(q_2\) равен 9 * \(10^{-9} \, \text{Кл}\) (так как q = 9 * \(10^{-9} \, \text{Кл}\)).

Подставим известные значения в формулу и произведем необходимые вычисления:
\(W = \frac{1}{4\pi \cdot 8.85 \cdot 10^{-12}} \cdot \frac{|0 \cdot 9 \cdot 10^{-9}|}{0.01}\)

Отметим, что расстояние (радиус) r дано в сантиметрах, поэтому его нужно перевести в метры, чтобы значения были согласованы.
\(r = 0.01 \, \text{м}\)

\(W = \frac{1}{4\pi \cdot 8.85 \cdot 10^{-12}} \cdot \frac{0}{0.01} = 0\)

Таким образом, работа, которую нужно выполнить, чтобы переместить положительный заряд q из бесконечности на поверхность шара, составляет 0 Дж. В данной задаче работа равна нулю, так как заряды находятся на бесконечности и не нужно преодолевать электрическое поле для их перемещения.