Вопрос по физике:
Какой наибольший заряд Q можно поместить на металлическом шаре радиуса R =15 см, если диэлектрическую прочность воздуха принять равной 30 000 В/см?
Трудности с пониманием предмета? Готовишься к экзаменам, ОГЭ или ЕГЭ?
Воспользуйся формой подбора репетитора и занимайся онлайн. Пробный урок - бесплатно!
- 14.06.2023 11:09
- Физика
- remove_red_eye 542
- thumb_up 1
Ответы и объяснения 1
Для определения максимального заряда, который можно поместить на металлическом шаре радиуса R, используем следующую формулу:
Q = 4πε₀R,
где Q - заряд, R - радиус шара, ε₀ - электрическая постоянная.
Диэлектрическая прочность воздуха обозначается как Eₐ и равна 30 000 В/см.
Если мы хотим найти максимальный заряд Q, то должны найти, когда возникает разрыв электрического поля воздуха, т.е. когда диэлектрическое поле становится слишком сильным.
Формула для диэлектрического поля E внутри шара:
E = Q / (4πε₀R²).
Максимальное значение диэлектрического поля (Eₐ) будет равно E, когда разрыв происходит.
Таким образом, мы имеем уравнение:
Eₐ = Q / (4πε₀R²).
Решим это уравнение относительно Q:
Q = Eₐ * 4πε₀R².
Подставим известные значения:
Q = (30 000 В/см) * 4π * (8,85 * 10^(-12) Кл²/Н*м²) * (15 см)².
Вычисляем:
Q ≈ 1,8856 * 10^(-8) Кл.
Итак, наибольший заряд, который можно поместить на металлическом шаре радиуса 15 см, равен примерно 1,8856 * 10^(-8) Кл.
- 17.10.2023 10:39
- thumb_up 0
Знаете ответ? Поделитесь им!
Есть сомнения?
Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика.
Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи - смело задавайте вопросы!
Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.