برای حل این سوال، باید جریان ناشی از اختلاف پتانسیل بین کره و زمین را محاسبه کنیم. مراحل به صورت زیر است:
1. محاسبه بار کل کره:
- مساحت سطح کره:
\[ A = 4\pi r^2 \]
با توجه به \( r = 0.2 \) متر (نصف قطر)، داریم:
\[ A = 4\pi (0.2)^2 = 0.16\pi \ \text{متر مربع} \]
- چگالی سطحی بار:
\[ \sigma = \frac{300}{\pi} \ \text{میکروکولن بر متر مربع} \]
- بار کل:
\[ Q = \sigma \times A = \frac{300}{\pi} \times 0.16\pi = 48 \ \text{میکروکولن} \]
2. محاسبه جریان:
- بار تخلیه شده در مدت \(0.1\) میلیثانیه:
\[ I = \frac{Q}{t} = \frac{48 \times 10^{-6}}{0.1 \times 10^{-3}} = 0.48 \ \text{آمپر} \]
3. جهت جریان:
- از آنجا که کره بار مثبت دارد، جریان از کره (\(A\)) به زمین (\(B\)) خواهد بود.
با توجه به محاسبات، پاسخ صحیح گزینهی (الف) است: 0.48 آمپر از \(A\) به \(B\).