5. Площадь грозового облака 2 км², напряжённость электрического поля между облаком и землёй 106 В/м. Считая, что облако и поверхность Земли образуют плоский конденсатор, найдите, чему равен модуль электрического заряда этого облака?

Дано:

• S = 2 км² = 2 × 10⁶ м²
• E = 10⁶ В/м
• ε₀ = 8,85 × 10^-12 Ф/м

Найти: |Q|

Решение:

Напряженность электрического поля между обкладками плоского конденсатора:

E = σ / ε₀, где σ - поверхностная плотность заряда,

σ = |Q| / S

Следовательно:

E = (|Q| / S) / ε₀

|Q| = E × S × ε₀ = 10⁶ В/м × 2 × 10⁶ м² × 8,85 × 10^-12 Ф/м = 17,7 Кл

Ответ: Модуль электрического заряда облака равен 17,7 Кл.