Заряженный положительно металлический шар радиуса 0.1 м имеет поверхностную плотность...

Question

Заряженный положительно металлический шар радиуса 0.1 м имеет поверхностную плотность заряда 35.4 нКл/м^2. Среда - вакуум.
Найти потенциал электростатического поля в точке, отстоящей от поверхности шара на расстоянии, равном его радиусу.
Найти модуль F силы (в мкН), с которой поле шара действует на точечный положительный заряд 2 нКл, помещенный в точку, отстоящую от поверхности шара на расстояние, равное радиусу.Ответ округлите до целого.

Answer 1

Потенциал поля вне шара на расстоянии его радиуса равен фи=1/(4πε0)*q/2r=q/8πε0r
q=S*ро  где ро поверхностная плотность заряда S=4πr²

фи=4πr²po/8πε0r=r*po/2ε0=0.1*35,4*10⁻⁸/2*8,85*10⁻¹²=1,77*10⁴

Сила, действующая на заряд определяется вне шара так, будто весь его заряд находится в центре шара и поэтому
F=kq1q2/4r²  k= 9*10⁹       q1= 0.1*35.4*10 ⁻⁸ Кл   q2=2Нкл=2*10⁻⁹ Кл   r=0.1
F=9*10⁹*0.1*35.4*10⁻⁸*2*10⁻⁹/4*0.1²=9*35.4*10⁻⁷/2≈160*10⁻⁷н=
=16 мкн