申論題

12. 一般將高壓氣體充入氣球內可使氣球鼓脹，若在氣球表面塗上一層導電漆， 使氣球表面成為導體，再用高壓電源接觸一原先鬆軟但表面導電的氣球，發現氣球也可逐漸膨脹成正圓球形。以物理概念判斷，氣球表面因高壓充電而 帶電荷，表面電荷之間的相互排斥作用力，使氣球膨脹，也可解釋因高壓充 電使氣球表面附近產生電場，電場作用於電荷使氣球表面受有向外的力，因而膨脹。若可忽略氣球開口的邊緣效應，庫侖常數 k 為9.0×10⁹ N ⋅m²/C²， 已知能使空氣游離的電場強度為3.0 MV/m，若膨脹後的氣球半徑為 10 cm， 則不致使氣球放電的最高外加電壓可達____________伏特。