Вопрос задан 06.10.2026 в 21:21. Предмет Физика. Спрашивает Меркитская Диляра.

Определите количество теплоты Q, выделившееся при заземлении заряженного до потенциала φ = 200 В металлического шара радиусом R = 10 см, находящегося в воздухе.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Королькова Лілія.

При заземлении заряженного металлического шара его заряд стекает в землю, а запасенная энергия электрического поля выделяется в виде теплоты.

Электроемкость изолированного металлического шара радиуса RR:

C=4πε0R,C=4\pi\varepsilon_0 R,

где

ε0=8,85⋅10−12 Ф/м,R=10 см=0,1 м.\varepsilon_0=8{,}85\cdot10^{-12}\ \text{Ф/м}, \qquad R=10\text{ см}=0{,}1\text{ м}.

Тогда

C=4π⋅8,85⋅10−12⋅0,1≈1,11⋅10−11 Ф.C=4\pi\cdot8{,}85\cdot10^{-12}\cdot0{,}1 \approx1{,}11\cdot10^{-11}\text{ Ф}.

Энергия заряженного шара равна

W=Cφ22.W=\frac{C\varphi^2}{2}.

При заземлении потенциал шара становится равным нулю, поэтому вся эта энергия выделяется в виде теплоты:

Q=Cφ22.Q=\frac{C\varphi^2}{2}.

Подставим φ=200\varphi=200 В:

Q=1,11⋅10−11⋅20022.Q=\frac{1{,}11\cdot10^{-11}\cdot200^2}{2}.Q=1,11⋅10−11⋅400002≈2,2⋅10−7 Дж.Q=\frac{1{,}11\cdot10^{-11}\cdot40000}{2} \approx2{,}2\cdot10^{-7}\text{ Дж}.

Ответ:

Q≈2,2⋅10−7 Дж\boxed{Q\approx2{,}2\cdot10^{-7}\text{ Дж}}

или примерно 0,220{,}22 мкДж.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос