Задача по физике: расчет напряженности поля и потенциала в точках от центра металлической сферы

Дано:

• Радиус металлической сферы R = 10 см
• Заряд сферы q = 30 нКл
• Точечный отрицательный заряд в центре сферы q0 = -10 нКл
• Расстояния от центра сферы до точек r1 = 5 см и r2 = 15 см

1. Расчет модуля напряженности поля в точках r1 и r2:
   • Напряженность поля внутри металлической сферы равна нулю, так как заряды внутри сферы равномерно распределены и экранируют друг друга.
   • Для точки r1 = 5 см (внутри сферы) напряженность поля также равна нулю.
   • Для точки r2 = 15 см (снаружи сферы) используем закон Кулона: E = k |q0| / r^2, где k - постоянная Кулона (8,99 10^9 Н*м^2/Кл^2).
   • Подставляем значения: E = 8,99 10^9 10 * 10^-9 / (0,15)^2 = 4000 Н/Кл.
2. Расчет потенциала в точках r1 и r2:
   • Потенциал внутри металлической сферы также равен нулю.
   • Для точки r2 = 15 см (снаружи сферы) используем формулу для потенциала точечного заряда: V = k * q0 / r.
   • Подставляем значения: V = 8,99 10^9 (-10) * 10^-9 / 0,15 = -6000 В.

Итак, модуль напряженности поля в точке r2 равен 4000 Н/Кл, а потенциал в этой точке равен -6000 В.