1. Главная
  2. Библиотека
  3. Физика
  4. В центре сферы радиусом 5см расположен заряд +3нКл. Опр...
Решение задачи на тему

В центре сферы радиусом 5см расположен заряд +3нКл. Определить поток вектора напряженности через сферическую поверхность. Как изменится поток вектора напряженности, если заряд передвинуть на расстояние 2см от центра сферы?

  • Физика
  • #Электричество и магнетизм
  • #Электродинамика
В центре сферы радиусом 5см расположен заряд +3нКл. Определить поток вектора напряженности через сферическую поверхность. Как изменится поток вектора напряженности, если заряд передвинуть на расстояние 2см от центра сферы?

Условие:

В центре сферы радиусом 5см расположен заряд +3нКл. Определить поток вектора напряженности через сферическую поверхность. Как изменится поток вектора напряженности, если заряд передвинуть на расстояние 2см от центра сферы?

Решение:

Для решения задачи воспользуемся законом Гаусса, который гласит, что поток вектора электрической напряженности через замкнут...

    • Радиус сферы R=5R = 5 см = 0.050.05 м
    • Заряд Q=+3Q = +3 нКл = 3×1093 \times 10^{-9} Кл
  1. Φ=Qε0 \Phi = \frac{Q}{\varepsilon_0}

    где ε0\varepsilon_0 — электрическая постоянная, равная 8.85×10128.85 \times 10^{-12} Ф/м.

  2. Φ=3×1098.85×1012339.5Вб \Phi = \frac{3 \times 10^{-9}}{8.85 \times 10^{-12}} \approx 339.5 \, \text{Вб}

Теперь рассмотрим ситуацию, когда заряд перемещается на расстояние 2 см от центра сферы.

    • Расстояние от центра до заряда r=2r = 2 см = 0.020.02 м
    • Радиус сферы R=5R = 5 см = 0.050.05 м
  1. Поскольку заряд по-прежнему находится внутри сферы (так как rRr R), поток вектора напряженности через сферическую поверхность останется прежним.

Таким образом, независимо от того, где находится заряд внутри сферы (при условии, что он остается внутри), поток вектора напряженности через сферическую поверхность будет одинаковым и равен:

Φ339.5Вб \Phi \approx 339.5 \, \text{Вб}

Поток вектора напряженности через сферическую поверхность равен примерно 339.5 Вб, и он не изменится, если заряд будет перемещен на расстояние 2 см от центра сферы, так как он останется внутри сферы.

Выбери предмет