Какую работу необходимо совершить , чтобы перенести точечный заряд 2,0*10^(-8) Кл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии 28 см от поверхности проводящего шара радиусом 20 см, если потенциал шара равен 300В? Шар находится в воздухе.

Question

Физика

Nafoknisa

6 год назад

Какую работу необходимо совершить , чтобы перенести точечный заряд 2,0*10^(-8) Кл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии 28 см от поверхности проводящего шара радиусом 20 см, если потенциал шара равен 300В? Шар находится в воздухе.

ОТВЕТЫ

Nuganvazh

Jul 3, 2019

Дано:
q = 2*10⁻⁸ Кл
r = 28 см = 0,28 м
R = 20 см = 0,2 м
φ = 300 В
Найти: А

Решение.
Формула работы при перемещении заряда в эл.поле:
А = q(φ₁ - φ₂)
Поскольку потенциал поля в бесконечности равен нулю, то численно работа в нашем случае будет равна
А = qφ₂
Формула для нахождения потенциала шара:
$\varphi = \frac{q}{4 \pi \epsilon_{0} R}$
Отсюда
$q = {4 \pi \epsilon_{0} R \varphi }$
Формула для нахождения потенциала в точке, находящейся вне шара:
$\varphi_{2} = \frac{q}{4 \pi \epsilon_{0} (R+r)}= \frac{4 \pi \epsilon_{0} \varphi R}{4 \pi \epsilon_{0} (R+r)}= \frac{\varphi R}{R+r}$
Тогда
$A= \frac{q \varphi R}{R+r}$
Вычисляем:
$A= \frac{ 2*10^{-8}*300*0.2}{0.2+0.28}=2.5* 10^{-6}$ (Дж)

Ответ: 2,5 мкДж

118