Здравствуйте, Анна Юрьевна!
Согласно теореме Гаусса, поток вектора напряженности электростатического поля
E через произвольную замкнутую поверхность
S, внутри которой содержится заряд
q, определяется выражением
В частности, для шара радиуса
R с объёмной плотностью заряда
[$961$] полный заряд равен
q = [$961$]V = 4[$960$][$961$]R[sup]3[/sup]/3. Если заряд распределён симметрично, то вектор напряжённости
E направлен вдоль радиуса, а его модуль определяется только расстоянием
r до центра шара. В частности, вне шара (
r>R) сфера радиуса
r охватывает поверхность
S = 4[$960$]r[sup]2[/sup] и содержит внутри полный заряд шара, поэтому
откуда
Внутри шара (
r[$8804$]R) сфера радиуса
r, охватывающая поверхность
S = 4[$960$]r[sup]2[/sup], содержит внутри часть заряда шара, равную
4[$960$][$961$]r[sup]3[/sup]/3, откуда
и
В частности, на поверхности шара (
r = R)
В нашем случае
[$961$] = 10 нКл/м[sup]3[/sup] = 10[sup]-8[/sup] Кл/м[sup]3[/sup],
[$949$] = 2.6,
R = 5 см = 0.05 м,
r[sub]1[/sub] = 3 см = 0.03 м,
r[sub]2[/sub] = 10 см = 0.1 м и