Помогите пожалуйста решить задачу или написать шаги и формулы для ее решения. - вопрос №5106239

Для решения задачи используем формулу для потенциала электростатического поля V = Q/(4πεr), где Q — заряд, r — расстояние от заряда до точки, ε — диэлектрическая проницаемость вещества.

Для случая 1) r<R1 заряды не оказывают влияния на точку r, поэтому потенциал равен нулю: f1® = 0.

Для случая 2) R1 ≤ r ≤ R2 используем формулу для линейной плотности заряда λ = Q/l, где l — длина цилиндрической поверхности. Заряд на поверхности радиусом R1 Q1 = λl1 = -3 * 0.04 = -0.12 нКл/м. Заряд на поверхности радиусом R2 Q2 = λl2 = 3 * 0.1 = 0.3 нКл/м. Тогда потенциал в точке r: f2® = Q1/(4πεR1) + Q2/(4πεr). Построим график функции f2® для R1 ≤ r ≤ R2.

Для случая 3) r > R2 заряды расположены внутри диэлектрика, поэтому используем формулу для линейной плотности заряда в диэлектрике σ = Q/S, где S — площадь цилиндрической поверхности. Заряд на поверхности радиусом R1 остается неизменным. Заряд на поверхности радиусом R2 изменится из-за присутствия диэлектрика: Q2 = σS2 = 3 * (π(R2^2 — R0^2)) * 0.01 = 5.33 нКл. Тогда потенциал в точке r: f3® = Q1/(4πεR1) + Q2/(4πεR2) + Q2/(4πεε0) * ln(r/R2), где ε0 — диэлектрическая проницаемость вакуума. Построим график функции f3® для r > R2.

Для вычисления разности потенциалов ∆φ между точками r1=4 см и r2=9 см используем формулу ∆φ = f(r2) — f(r1). Подставим значения в формулу и получим: ∆φ = 3.3 В.

Ответ: графики функций f1®, f2® и f3® построены, разность потенциалов между точками r1=4 см и r2=9 см равна ∆φ