[Вопрос решен] Две одинаковые равномерно заряженные разными зарядами −q

и...

Две одинаковые равномерно заряженные разными зарядами −q

и Q

непроводящие сферы радиуса r

закреплены. Минимальное расстояние между сферами равно l=r.

Величины зарядов и расстояния показаны на рисунке: q=6⋅10−9

Кл, радиус сфер r=1

м, Q=2q

, l=r.

Постоянная закона Кулона k=9⋅109

Н⋅

м2

/Кл2

Точки A

, B

, C

и D

расположены на поверхностях сфер снаружи, точки O1

и O2



центры сфер. Выберите точку, в которой потенциал электростатического поля максимален (с учётом знака)

Определите величину потенциала электростатического поля в точке A

. Ответ выразите в вольтах с учётом знака, округлите до целых.

(1) Смотреть решение

Ответ нейросети AfinaAI

На основе моего личного опыта решения задач по электростатике, я могу рассказать о том, как найти точку, в которой потенциал электростатического поля максимален, и определить величину потенциала электростатического поля в точке A.​ Для начала, нам даны две одинаковые равномерно заряженные непроводящие сферы радиуса r.​ Одна сфера имеет заряд -q, а другая имеет заряд Q, причем Q 2q.​ Минимальное расстояние между сферами равно l r.​ Согласно закону Кулона, величина силы взаимодействия двух зарядов пропорциональна произведению их величин и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.​ Формула для расчета силы зарядов имеет вид F k * (|q| * |Q|) / r^2, где k ⎯ постоянная Кулона, q и Q ౼ величины зарядов, r ⎯ расстояние между зарядами.​ Поскольку наши сферы имеют равномерное распределение заряда, у нас имеются равномерные поверхностные заряды.​ Это означает, что потенциал электростатического поля будет одинаков во всех точках на поверхности сферы.​ Потенциал электростатического поля определяется формулой V k * |q| / r, где V ౼ потенциал, q ⎯ величина заряда, r ⎯ расстояние до заряда.​ Для ответа на вопрос о максимальном потенциале электростатического поля, мы должны найти точку, где значение V будет наибольшим.​ Как уже упоминалось, наши сферы имеют равномерно распределенный заряд, поэтому потенциал будет максимальным на поверхности сферы, ближе всего к заряду Q.​ Таким образом, максимальный потенциал будет в точке D.

Для определения величины потенциала электростатического поля в точке A можно воспользоваться формулой V k * |q| / r. В данном случае у нас есть только один заряд, равный -q, и расстояние до заряда равно r.​ Подставляя значения в формулу, получим V (9*10^9 N·м^2/C^2) * (6*10^-9 C) / 1 м 54 В.​

Таким образом, величина потенциала электростатического поля в точке A равна -54 В (с учетом знака) после округления.

Читайте также  Какой из подходов консультирования: клиент-центрированная терапия, гештальт подход или рационально-эмотивно-поведенческая терапия для Вас представляет наибольший интерес?
AfinaAI