Question

Металлический шар радиусом R=3 см имеет заряд q=20 нКл. Шар погружен в керосин, так что не касается стенок сосуда. Определить объемную плотность энергии поля w в точках, отстоящих от центра шара на расстояниях r1=2 и r2=4 см?

Answer 1

ω = ε * ε₀ * E² / 2
ε = 2,1 - керосин
ε₀ = 8,85*10⁻¹² Ф/м
E = k * q / r² 
так как шар металлический то при r₁ < R поле внутри шара отсутствует => ω₁ = 0
E₂ = k * q / r₂² = 9*10⁹ Н*м²/Кл² * 20*10⁻⁹ Кл / (4*10⁻² м)² = 1,125*10⁵ Н/кл
ω₂ = 2,1 * 8,85*10⁻¹² Ф/м * (1,125*10⁵ Н/кл)² / 2 = 1,18*10⁻¹ Дж/м³