10 класс Проводники в электростатическом поле § 63. Проводники в электростатическом поле

ГДЗ по физике, 10 класс, Касьянов, номер 63.1: Проводники в электростатическом поле

Физика; углубленное обучение — Касьянов В.А.

Никита Ершов, методист по физике Шпаргача обновлено 12 сентября 2026

← 62.5 63.2 →

Условие

Земной шар обладает отрицательным зарядом порядка Q=-5,7·10⁵ Кл. Оцените напряжённость электростатического поля, создаваемого этим зарядом вблизи поверхности Земли в воздухе и в водоёмах, принимая R=6400 км, диэлектрическую проницаемость воды ε=80.

Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.

Пошаговое решение

Для решения задачи воспользуемся законом Кулона и понятием напряжённости электрического поля. Земной шар можно рассматривать как точечный заряд (или равномерно заряженную сферу), так как нас интересует поле вблизи его поверхности.

Шаг 1. Формула для напряжённости поля

Напряжённость электростатического поля E, создаваемого точечным зарядом Q на расстоянии r от него, определяется формулой:

E=k|Q|/εr²

где:

k≈9·10⁹ Н·м²/Кл² — постоянная Кулона;
|Q| — модуль заряда;
ε — диэлектрическая проницаемость среды;
r — расстояние до центра заряда (в данном случае радиус Земли R).

Так как нам нужно оценить величину поля, знак заряда не важен, используем модуль |Q|=5,7·10⁵ Кл.

Шаг 2. Расчёт напряжённости в воздухе

В воздухе диэлектрическая проницаемость близка к единице: ε_возд ≈1. Радиус Земли переведём в метры: R=6400 км =6,4·10⁶ м.

Подставим значения в формулу:

E_возд =9·10⁹·5,7·10⁵/1·(6,4·10⁶)²

Вычислим знаменатель:

(6,4·10⁶)²=40,96·10¹²≈41·10¹² м²

Вычислим числитель:

9·10⁹·5,7·10⁵=51,3·10¹⁴ Н · м²/Кл

Теперь найдём отношение:

E_возд =51,3·10¹⁴/41·10¹²≈1,25·10²=125 В/м

С учётом порядка величины и округления исходных данных, результат составляет примерно 130 В/м.

Шаг 3. Расчёт напряжённости в воде

В воде диэлектрическая проницаемость равна ε_вод =80. Напряжённость поля в среде обратно пропорциональна её диэлектрической проницаемости. Поэтому напряжённость в воде будет в 80 раз меньше, чем в воздухе при тех же геометрических параметрах.

E_вод =E_возд/ε_вод

Используем полученное ранее значение E_возд ≈125 В/м:

E_вод =125/80≈1,56 В/м

Округляя до двух значащих цифр, получаем 1,6 В/м.

Шаг 4. Проверка и итоговый ответ

Проверим логику: поле в диэлектрике слабее, чем в вакууме/воздухе, что согласуется с физическим смыслом (ε>1). Порядок величин корректен. Значение 130 В/м является стандартной оценкой для атмосферного электричества у поверхности земли.

Ответ:

а) В воздухе: E≈130 В/м

б) В воде: E≈1,6 В/м

Ответ

а) 130 В/м

б) 1,6 В/м

Задача требует применения формулы напряжённости поля точечного заряда с учётом диэлектрической проницаемости среды. Важно правильно перевести единицы измерения (км в м) и аккуратно работать со степенями числа 10. Результат в воздухе соответствует известному факту о наличии электрического поля атмосферы.

Как решение?

Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.

Подробность

У вас другое условие?

Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.

Решить по фото

Частые вопросы

Это точный номер 63.1 из моего учебника?

Номер совпадает с учебником «Физика; углубленное обучение», Касьянов В.А.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.

Какой ответ в задании 63.1?

Краткий ответ: а) 130 В/м б) 1,6 В/м.

Как пользоваться этим разбором?

Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.

Какой учебник имеется в виду?

«Физика; углубленное обучение», Касьянов В.А.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 63. Проводники в электростатическом поле.

Можно ли списать ответ без решения?

Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.