Сколько работы необходимо выполнить для перемещения заряда 10^(-7) Кл на заряженную сферу радиусом

Объяснение: Работа, совершаемая при перемещении заряда в электрическом поле, можно вычислить с использованием формулы:
Работа (W) = разность потенциальной энергии (ΔPE) = q * ΔV,
где q — заряд, а ΔV — разность потенциала.

Для нахождения работы в этой задаче заряд q = 10^(-7) Кл и он перемещается от точки на расстоянии 0,25 м от поверхности сферы к самой сфере. Радиус сферы R = 0,15 м, а ее заряд Q = 2/3 * 10^(-7) Кл.

Найдем разность потенциала ΔV, используя формулу разности потенциала для заряженной сферы:
ΔV = k * (Q / R — q / r),
где k — постоянная Кулона (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), r — расстояние от заряда q до точки.

Подставим все известные значения в формулу:
ΔV = 9 * 10^9 * ((2/3 * 10^(-7)) / 0,15 — 10^(-7) / 0,25).

Теперь найдем работу:
W = q * ΔV = 10^(-7) * 9 * 10^9 * ((2/3 * 10^(-7)) / 0,15 — 10^(-7) / 0,25).

Проксимальный ответ равен 2,5 * 10^(-4) Дж, что равно 0,25 мДж.

Пример использования: Вычислите, сколько работы необходимо выполнить для перемещения заряда 10^(-7) Кл на заряженную сферу радиусом 0,15 м, которая имеет заряд 2/3 * 10^(-7) Кл, из точки, находящейся на расстоянии 0,25 м от поверхности сферы.

Совет: Для лучшего понимания данного типа задач, рекомендуется повторить основные понятия о работе и энергии, а также о взаимодействии электрических зарядов и потенциалов.

Упражнение: На заряженную плоскость с потенциалом 100 V положительно заряженный ион перемещается из точки A в точку B, которая находится на расстоянии 2 мм от поверхности плоскости. Заряд иона равен 5 * 10^(-7) Кл. Сколько работы будет совершено при этом перемещении?