Заряд 0,1 нКл переносится из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии 1 см от поверхности металлической сферы радиусом 5 см, заряженной с поверхностной плотностью 10 в минус 5 степени Кл/м в квадрате
Добрый день! Очень рад, что вы обратились ко мне за помощью. Давайте разберем ваш вопрос подробно.
Итак, у нас есть задача о переносе заряда 0,1 нКл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии 1 см от поверхности металлической сферы. Сама сфера имеет радиус 5 см и заряжена с поверхностной плотностью 10 в минус 5 степени Кл/м².
Шаг 1: Рассмотрим поверхность металлической сферы. Скорее всего, вы знакомы с тем, что заряд на поверхности металлического предмета распределен равномерно. Именно поэтому мы можем говорить о поверхностной плотности заряда.
Шаг 2: Для начала вычислим площадь поверхности сферы. Формула площади поверхности сферы: S = 4πR², где R - радиус сферы. Заменяя значения в формулу, получаем: S = 4 * 3.14 * (0,05 м)² = 4 * 3.14 * 0,0025 м² = 0,0314 м². Таким образом, площадь поверхности сферы составляет 0,0314 м².
Шаг 3: Теперь нам нужно вычислить количественное значение заряда, распределенного на поверхности сферы. Для этого используем формулу: Q = σ * S, где Q - заряд, распределенный на поверхности сферы, σ - поверхностная плотность заряда, S - площадь поверхности сферы. Подставляя значения в формулу, получаем: Q = 10^(-5) Кл/м² * 0,0314 м² = 3,14 * 10^(-6) Кл. Получается, что заряд на поверхности сферы составляет 3,14 мкКл.
Шаг 4: Теперь мы можем перейти к основной части задачи. Нам необходимо перенести заряд 0,1 нКл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии 1 см от поверхности сферы. Для этого воспользуемся формулой работы с электрическим полем: W = q * U, где W - работа, q - величина заряда, U - разность потенциалов.В нашем случае, чтобы перенести заряд из бесконечности к поверхности сферы, разность потенциалов равна нулю, так как бесконечности и поверхность сферы находятся на одинаковом потенциале.
Шаг 5: Получается, что работа, которую нам необходимо совершить, чтобы перенести заряд 0,1 нКл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии 1 см от поверхности сферы, будет равна нулю. Ответ: работа равна нулю.
Я надеюсь, что я смог дать вам подробный ответ и объяснить каждый шаг по решению задачи достаточно понятно. Если у вас еще возникнут вопросы, не стесняйтесь задавать, и я с радостью на них отвечу.
Итак, у нас есть задача о переносе заряда 0,1 нКл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии 1 см от поверхности металлической сферы. Сама сфера имеет радиус 5 см и заряжена с поверхностной плотностью 10 в минус 5 степени Кл/м².
Шаг 1: Рассмотрим поверхность металлической сферы. Скорее всего, вы знакомы с тем, что заряд на поверхности металлического предмета распределен равномерно. Именно поэтому мы можем говорить о поверхностной плотности заряда.
Шаг 2: Для начала вычислим площадь поверхности сферы. Формула площади поверхности сферы: S = 4πR², где R - радиус сферы. Заменяя значения в формулу, получаем: S = 4 * 3.14 * (0,05 м)² = 4 * 3.14 * 0,0025 м² = 0,0314 м². Таким образом, площадь поверхности сферы составляет 0,0314 м².
Шаг 3: Теперь нам нужно вычислить количественное значение заряда, распределенного на поверхности сферы. Для этого используем формулу: Q = σ * S, где Q - заряд, распределенный на поверхности сферы, σ - поверхностная плотность заряда, S - площадь поверхности сферы. Подставляя значения в формулу, получаем: Q = 10^(-5) Кл/м² * 0,0314 м² = 3,14 * 10^(-6) Кл. Получается, что заряд на поверхности сферы составляет 3,14 мкКл.
Шаг 4: Теперь мы можем перейти к основной части задачи. Нам необходимо перенести заряд 0,1 нКл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии 1 см от поверхности сферы. Для этого воспользуемся формулой работы с электрическим полем: W = q * U, где W - работа, q - величина заряда, U - разность потенциалов.В нашем случае, чтобы перенести заряд из бесконечности к поверхности сферы, разность потенциалов равна нулю, так как бесконечности и поверхность сферы находятся на одинаковом потенциале.
Шаг 5: Получается, что работа, которую нам необходимо совершить, чтобы перенести заряд 0,1 нКл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии 1 см от поверхности сферы, будет равна нулю. Ответ: работа равна нулю.
Я надеюсь, что я смог дать вам подробный ответ и объяснить каждый шаг по решению задачи достаточно понятно. Если у вас еще возникнут вопросы, не стесняйтесь задавать, и я с радостью на них отвечу.