Какова сила электрического поля на расстоянии 15 см от центра металлической сферы радиусом 10 см, если она равномерно заряжена до 50 нКл?

Физика 8 класс Электрические поля и заряды Новый

Для определения силы электрического поля на расстоянии от центра металлической сферы, необходимо использовать закон Кулона и свойства электрического поля, создаваемого заряженной сферой.

Шаги для решения задачи:

1. Определение параметров задачи:
   • Радиус металлической сферы (R) = 10 см = 0.1 м.
   • Расстояние от центра сферы до точки, где мы хотим найти электрическое поле (r) = 15 см = 0.15 м.
   • Общий заряд сферы (Q) = 50 нКл = 50 * 10^(-9) Кл.
2. Применение формулы для электрического поля:

   Для точечного заряда или для заряженной сферы, находящейся вне сферы, электрическое поле (E) можно рассчитать по формуле:

   E = k * |Q| / r^2

   где k = 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл² — электрическая постоянная.

3. Подстановка значений:

   Теперь подставим известные значения в формулу:

   E = (8.99 * 10^9 Н·м²/Кл²) * (50 * 10^(-9) Кл) / (0.15 м)^2.

4. Вычисление:

   Сначала вычислим (0.15 м)^2:

   (0.15 м)^2 = 0.0225 м².

   Теперь подставим это значение в формулу:

   E = (8.99 * 10^9) * (50 * 10^(-9)) / 0.0225.

   Вычисляем числитель:

   8.99 * 10^9 * 50 * 10^(-9) = 449.5 Н/м².

   Теперь делим на 0.0225:

   E = 449.5 / 0.0225 ≈ 19977.78 Н/Кл.

Ответ: Сила электрического поля на расстоянии 15 см от центра металлической сферы составляет приблизительно 19977.78 Н/Кл.