Определить работу А по перемещению точечного положительного заряда q = 40 нКл из точки,

Определить работу А по перемещению точечного положительного заряда q = 40 нКл из точки, находящейся на расстоянии r1 = 1 м, в точку, на расстоянии r2 = 1 см от поверхности сферы радиусом R = 2 см, равномерно заряженной с поверх-ностной плотностью заряда σ = 100 нКл/м2. Дано: q = 40 нКл = 4·10–8 Кл r1 = 1 м r2 = 1 см = 1∙10–2 м R = 2 cм = 2·10–2 м σ = 100 нКл/м2 = 1·10–7 Кл/м2 ε0 = 8,85·10–12 Ф/м _____________________________________________________________ A – ?

При перемещении заряда из точки 1 в точку 2 электрические силы совершают работу А, равную:

где φ1 и φ2 – потенциал электрического поля в точках 1 и 2 соответственно.
Потенциал электростатического поля заряженной сферы на расстоянии r от ее центра (r > R) вычисляется по формуле:
,
где Q – заряд сферы; ε0 – электрическая постоянная.
Тогда работа сил поля по перемещению заряда:
Размерность:
Дж = –5,85 мкДж
Знак «–» показывает, что работа совершается против сил электрического поля.
Ответ: –5,85 мкДж