Дано:
- Диаметр шара D = 30 см = 0,3 м, следовательно, радиус r_шар = D/2 = 0,15 м.
- Заряд Q = 9 * 10^8 Кл.
- Расстояние от поверхности шара до точки измерения потенциала d = 15 см = 0,15 м.
Найти: потенциал V на расстоянии 15 см от его поверхности.
Решение:
Полное расстояние от центра шара до точки, где мы вычисляем потенциал, можно определить как:
r_точка = r_шар + d = 0,15 м + 0,15 м = 0,3 м.
Потенциал V в точке на расстоянии r от заряда определяется по формуле:
V = k * Q / r,
где k = 8,99 * 10^9 Н·м²/Кл² — константа Кулона.
Подставим известные значения в формулу для расчета потенциала:
V = (8,99 * 10^9 Н·м²/Кл²) * (9 * 10^8 Кл) / (0,3 м).
Теперь произведем расчет:
V = (8,99 * 9) * 10^(9 + 8) / 0,3
= 80,91 * 10^17 / 0,3
= 80,91 * 10^17 * (1/0,3)
= 80,91 * 10^17 * (10/3)
= (809,1/3) * 10^17
≈ 269,7 * 10^17 В
= 2,697 * 10^18 В.
Ответ:
Потенциал шара на расстоянии 15 см от его поверхности составляет приблизительно 2,697 * 10^18 В.