Question

99 ! электростатическое поле создается равномерно заряженной сфе поверхностью радиусом r = 10 см с общим зарядом q = 15 нкл. определите разность потенциалов между двумя точками этого поля, лежащими на расстояниях r1 = 5 см и r2 = 15 см от поверхности сферы.

Answer 1

Дано R=10 см   Q=15*10^-9 Кл    r1=5 см   r2=15 см

так как r1=5 см <R значит точка лежит внутри проводящей сферы и потенциал внутри равен потенциалу на поверхности
ф1=k*Q/R

за пределами сферы R2>R
ф2=k*Q/r2
ф1-ф2=k*Q*(1/R-1/r2)=9*10^9*15*10^-9*(1/0,1-1/0.15)=450 В
ответ ф1-ф2=450В

Answer 2

Для решения данной задачи, мы можем воспользоваться формулой для электростатического потенциала:

V = k * (q / r)

где V - потенциал, k - постоянная Кулона, q - заряд, r - расстояние от заряда до точки.

1. Начнем с нахождения потенциала на расстоянии r1 = 5 см от поверхности сферы.
V1 = k * (q / r1)

Воспользуемся значениями постоянной Кулона и общего заряда, а также переведем расстояние в метры:
k = 9 * 10^9 N * m^2/C^2
q = 15 * 10^(-9) C
r1 = 5 * 10^(-2) m

Подставим значения в формулу:
V1 = (9 * 10^9 N * m^2/C^2) * (15 * 10^(-9) C) / (5 * 10^(-2) m)

Выполняя вычисления, получим:
V1 = (9 * 10^9 * 15 * 10^(-9)) / (5 * 10^(-2)) N*m/C = (9 * 15) * 10^(-9+9-(-2)) N*m/C = 135 * 10^(-2) N*m/C = 1.35 N*m/C

Таким образом, разность потенциалов между поверхностью сферы и точкой на расстоянии r1 = 5 см равна 1.35 В.

2. Теперь рассмотрим нахождение потенциала на расстоянии r2 = 15 см от поверхности сферы.
V2 = k * (q / r2)

Воспользуемся теми же значениями постоянной Кулона и общего заряда, но с другим расстоянием:
r2 = 15 * 10^(-2) m

Подставим значения в формулу:
V2 = (9 * 10^9 N * m^2/C^2) * (15 * 10^(-9) C) / (15 * 10^(-2) m)

Выполняя вычисления, получим:
V2 = (9 * 10^9 * 15 * 10^(-9)) / (15 * 10^(-2)) N*m/C = (9 * 15) * 10^(-9+9-(-2)) N*m/C = 135 * 10^(-2) N*m/C = 1.35 N*m/C

Таким образом, разность потенциалов между поверхностью сферы и точкой на расстоянии r2 = 15 см также равна 1.35 В.

Итак, разность потенциалов между двумя точками этого поля, лежащими на расстояниях r1 = 5 см и r2 = 15 см от поверхности сферы, составляет 1.35 В для обоих точек.