Физика. помощь в решении Точечный заряд 95
нКл находится в центре тонкого шарового слоя толщиной 9
мм из однородного диэлектрика с проницаемостью ε=20
. Внутренний радиус слоя составляет 1.3
см. Найдите электрическую энергию, запасённую в слое диэлектрика.

Ответ дайте в мкДж с точностью до трёх значащих цифр

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи воспользуемся формулой для электрической энергии в диэлектрике:

W = (1/2) * (Q^2) / (C)
гд
Q - заряд точечный заряд
C - емкость сферического конденсатора шарового слоя.

Для вычисления емкости шарового слоя воспользуемся формулой:

C = 4 π ε ε0 (R1 R2) / (R2 - R1)
гд
R1 - внутренний радиус слоя
R2 - внешний радиус слоя
ε0 = 8.85 10^-12 Ф/м - электрическая постоянная.

Вычисляем емкость C
C = 4 π 20 8.85 10^-12 (0.013 0.013) / (0.013 - 0.009) = 2.9272 * 10^-11 Ф.

Теперь можем найти электрическую энергию W
W = (1/2) (95 10^-9)^2 / (2.9272 10^-11) = 1.5190 10^-3 Дж = 1.519 мДж.

Итак, электрическая энергия, запасённая в слое диэлектрика, равна 1.519 мДж.