`a)` Để tính lượng điện tích mà mặt cầu tích được khi điện thế của quả cầu là 300V, ta sử dụng công thức:
Q = C * V
Trong đó:
Q là lượng điện tích tích được (Coulomb)
C là dung tích của mặt cầu (Farad)
V là điện thế (Volt)
Dung tích của mặt cầu có thể tính bằng công thức:
C = 4πεR
Trong đó:
ε là hằng số điện trường (8.85 x 10^-12 F/m)
R là bán kính của mặt cầu (mét)
Thay các giá trị vào công thức, ta có:
C = 4πεR = 4π(8.85 x 10^-12 F/m)(0.1 m) ≈ 1.113 x 10^-10 F
Q = C * V = (1.113 x 10^-10 F)(300 V) ≈ 3.34 x 10^-8 C
Vậy lượng điện tích mà mặt cầu tích được là khoảng 3.34 x 10^-8 Coulomb.
`b)` Để tính lượng điện tích mà mặt cầu tích được khi điện thế tại một điểm N bên ngoài là 200V, ta sử dụng lại công thức Q = C * V với C đã tính được ở câu a) và V = 200V. Thực hiện các phép tính tương tự, ta có:
Q = C * V = (1.113 x 10^-10 F)(200 V) ≈ 2.23 x 10^-8 C
Vậy lượng điện tích mà mặt cầu tích được là khoảng 2.23 x 10^-8 Coulomb.
`c)` Để tính năng lượng điện trường bên trong và bên ngoài mặt cầu trong trường hợp câu a), ta sử dụng công thức:
U = (1/2) * C * V^2
Trong đó:
U là năng lượng điện trường (Joule)
Thay các giá trị vào công thức, ta có:
U_bên trong = (1/2) * C * V^2 = (1/2)(1.113 x 10^-10 F)(300 V)^2 ≈ 4.997 x 10^-6 J
U_bên ngoài = (1/2) * C * V^2 = (1/2)(1.113 x 10^-10 F)(200 V)^2 ≈ 1.112 x 10^-6 J
Vậy năng lượng điện trường bên trong mặt cầu là khoảng 4.997 x 10^-6 Joule và bên ngoài mặt cầu là khoảng 1.112 x 10^-6 Joule.
`d)` Để tính công dịch chuyển điện tích q = 3.1012C từ N ra xa vô cùng, ta sử dụng công thức:
W = U_bên ngoài - U_bên trong
Thay các giá trị vào công thức, ta có:
W = (1.112 x 10^-6 J) - (4.997 x 10^-6 J) ≈ -3.885 x 10^-6 J
Vậy công dịch chuyển điện tích từ N ra xa vô cùng là khoảng -3.885 x 10^-6 Joule.
`color{cyan}{#Thị bình}`
Vật lý học là môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực. Vật lý học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ. Hãy khám phá và hiểu rõ những quy luật tự nhiên xung quanh chúng ta!
Lớp 12 - Năm cuối ở cấp trung học phổ thông, năm học quan trọng nhất trong đời học sinh, trải qua bao năm học tập, bao nhiêu kỳ vọng của người thân xung quanh. Những nỗi lo về thi đại học và định hướng tương lai thật là nặng nề. Hãy tin vào bản thân, mình sẽ làm được và tương lai mới đang chờ đợi chúng ta!
Copyright © 2021 HOCTAPSGK