a) Напряженность электрического поля между плоскостями можно определить по формуле:
[ E = \frac{\sigma_1 + \sigma_2}{\varepsilon_0}, ]
где (\sigma_1 = -2 , \text{нКл/м}^2), (\sigma_2 = 4 , \text{нКл/м}^2), и (\varepsilon_0 \approx 8.85 \times 10^{-12} , \text{Ф/м}).
Подставляя значения:
[ E = \frac{-2 \times 10^{-9} + 4 \times 10^{-9}}{8.85 \times 10^{-12}} \approx \frac{2 \times 10^{-9}}{8.85 \times 10^{-12}} \approx 226.5 , \text{кВ/м}. ]
Таким образом, между плоскостями:
[ E_{между} \approx 226.5 , \text{кВ/м} ]
Вне плоскостей (E_{вне} = 0).
График будет представлять собой два уровня напряженности: между плоскостями — постоянная положительная величина, а вне — ноль.
б) Разность потенциалов между плоскостями можно вычислить по формуле:
[ U = E \cdot d, ]
где (d) — расстояние между плоскостями (в метрах).
Подставляя значения, если (d) известно, можно получить:
[ U \approx 226.5 \times d. ]
Ответ:
a) (E_{между} \approx 226.5 , \text{кВ/м}; E_{вне} = 0); б) (U = 226.5 \cdot d, \text{(в В, d - в м)}).