Имеются две концентрические сферы радиусом 5 и 15 см соответственно. Заряд меньшей сферы 10−8 Кл, заряд большей сферы −2 · 10−8 Кл. Какова напряженность поля в точках, удаленных от центра сфер на: а) 1 см; б) 10 см; в) 20 см?

Для решения задачи воспользуемся законом Кулона и принципом суперпозиции электрических полей. Напряженность электрического поля \( E \) в точке, находящейся на расстоянии \( r \) от заряда \( Q \), определяется формул...

Поскольку 1 см меньше радиуса меньшей сферы (5 см), то напряженность электрического поля внутри сферы равна нулю: \[ E = 0 \, \text{Н/Кл} \] Расстояние 10 см находится между радиусами 5 см и 15 см. В этом случае мы учитываем только заряд меньшей сферы, так как поле от заряда большей сферы не влияет на точки внутри нее. Заряд меньшей сферы \( Q_1 = 10^{-8} \, \text{Кл} \). Используем формулу для напряженности: \[ E = \frac{k \cdot |Q_1|}{r^2} = \frac{8.99 \times 10^9 \cdot 10^{-8}}{(0.1)^2} \] Подставим значения: \[ E = \frac{8.99 \times 10^9 \cdot 10^{-8}}{0.01} = 8.99 \times 10^2 \, \text{Н/Кл} = 899 \, \text{Н/Кл} \] Расстояние 20 см больше радиуса большей сферы (15 см). В этом случае учитываются оба заряда. Общий заряд \( Q = Q2 = 10^{-8} - 2 \cdot 10^{-8} = -10^{-8} \, \text{Кл} \). Теперь рассчитываем напряженность: \[ E = \frac{k \cdot |Q|}{r^2} = \frac{8.99 \times 10^9 \cdot 10^{-8}}{(0.2)^2} \] Подставим значения: \[ E = \frac{8.99 \times 10^9 \cdot 10^{-8}}{0.04} = 2.2475 \times 10^3 \, \text{Н/Кл} = 2247.5 \, \text{Н/Кл} \] а) \( E = 0 \, \text{Н/Кл} \) б) \( E = 899 \, \text{Н/Кл} \) в) \( E = 2247.5 \, \text{Н/Кл} \)