Тема . №25 Электродинамика (Расчетная задача высокого уровня сложности)
.01 Электростатика
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №25 электродинамика (расчетная задача высокого уровня сложности)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#40711

В центре сферы радиусом R  находится точечный заряд Q > 0  . По сфере распределён равномерно заряд − 4Q < 0  . Найти напряжённости E1  и E2  на расстояниях R∕2  и 2R  от центра сферы.

Показать ответ и решение

В любой точке напряжённость равна векторной сумме напряжённостей полей, созданных зарядами Q  и − 4Q  :

E⃗= ⃗EQ + ⃗E−4Q.

PIC

Это векторное равенство можно записать в проекциях на ось x  , проведённую из центра сферы через исследуемую точку:

Ex = EQx+ E−4Qx.

Напряженность поля в точке, находящейся на расстоянии r  от точечного заряда равна:

E = k-q2,
     r

где q  – заряд.
Напряженность внутри сферы равна нулю, тогда на расстоянии R∕2  напряженность создаёт только точечный заряд:

       kQ       Q
E1Q = (R-∕2)2-=4k R2-

Напряженность поля точечного заряда направлена к заряду в случае отрицательного заряда и от заряда в случае положительного заряда, значит, внутри сферы напряженность направлена к поверхности сферы.

Напряженность сферы на расстоянии r >R  от центра сферы описывается уравнением:

E(r)= k-⋅(−24Q-)
         R

на расстоянии 2R

E2(2R) = k⋅(−4Q)-=− k Q-
          (2R)2      R2

А для точечного заряда:

      kQ
E2Q = 4R2.

Напряженность поля направлена к заряду в случае отрицательного заряда и от заряда в случае положительного заряда, так как заряд сферы по модулю больше, то напряженность также направлена к поверхности сферы, а её модуль равен

      Q-- -kQ-  3kQ-
E2 =k R2 − 4R2 = 4R2
Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!