Яка напруга і напруженість електростатичного поля на поверхні металевої кулі радіусом 30 см, якій надано заряд 6 нКл?

Дождь

62

Для решения данной задачи, мы можем использовать закон Кулона и формулы, связанные с электростатическим полем и напряжением. Для начала, давайте найдем напряжение (напряженность) электростатического поля на поверхности металлической кули.

Напряженность электростатического поля на поверхности шара определяется по формуле:

\[E = \frac{kQ}{r^2}\]

где \(E\) - напряженность электрического поля, \(k\) - постоянная Кулона (\(9 \times 10^9 \, Н \cdot м^2/Кл^2\)), \(Q\) - заряд на шаре и \(r\) - радиус шара.

В данной задаче, диаметр шара равен 60 см, а значит, радиус \(r\) будет равен 30 см (или 0.3 м). Заряд \(Q\) равен 6 нКл (или \(6 \times 10^{-9} Кл\)).

Подставляя известные значения в формулу, получаем:

\[E = \frac{9 \times 10^9 \times 6 \times 10^{-9}}{(0.3)^2} = \frac{54}{0.09} = 600 \, \text{Н/Кл}\]

Таким образом, напряженность электростатического поля на поверхности металлической кули равна 600 Н/Кл.

Далее, чтобы найти напряжение на поверхности кули, мы можем воспользоваться следующей формулой:

\[V = kQ/r\]

где \(V\) - напряжение на поверхности кули.

Подставляя известные значения, получаем:

\[V = \frac{9 \times 10^9 \times 6 \times 10^{-9}}{0.3} = \frac{54}{0.3} = 180 \, \text{В}\]

Итак, напряжение на поверхности металлической кули равно 180 В.

Таким образом, я подробно рассмотрел процесс решения данной задачи и получил ответ: напряженность электростатического поля на поверхности металлической кули равна 600 Н/Кл, а напряжение на поверхности кули равно 180 В.