1.В точке A напряженность поля равна 63 Н/Кл, а в точке B 7 Н/Кл. Найдите напряженность в точке C, лежащей посередине между точками A и B. 2. В вершинах квадрата со стороной L расположены одинаковые заряды q. Чему равна напряженность на расстоянии d=2L от центра квадрата: а) на положении диагонали; б) на прямой, проходящей через центр квадрата и параллельной его стороне?
Для нахождения напряженности поля в точке C, лежащей посередине между точками A и B, можем воспользоваться законом сохранения заряда: E_total = E_A + E_B = 0 E_A r_A = E_B r_B 63 r_A = 7 r_B r_A = 7r_B
Так как точка C лежит посередине между точками A и B, то r_A = 2r_C и r_B = r_C, где r_C — расстояние от точки C до точек A и B соответственно.
Подставляем значения в выражение и находим E_C: 63 2r_C = 7 r_C 126r_C = 7r_C 126 = 7 r_C = 9 м
Следовательно, напряженность поля в точке C равна 9 Н/Кл.
2.а) На положении диагонали квадрата расстояние от центра до заряда равно d = L√2. Так как поле от каждого заряда направлено вдоль диагонали, то напряженности этих полей следует складывать по принципу векторной суммы:
E_total = 2E = k q / (L√2)^2 = k q / 2L^2 где k — постоянная Кулона.
б) На прямой, проходящей через центр квадрата и параллельной его стороне, расстояние от центра до заряда также равно d = 2L. Но в данном случае напряженности полей от зарядов, находящихся на противоположных сторонах квадрата, направлены в противоположные стороны и их векторы суммируются с образованием нуля.
Следовательно, в данной точке напряженность поля равна нулю.
E_total = E_A + E_B = 0
E_A r_A = E_B r_B
63 r_A = 7 r_B
r_A = 7r_B
Так как точка C лежит посередине между точками A и B, то r_A = 2r_C и r_B = r_C, где r_C — расстояние от точки C до точек A и B соответственно.
Подставляем значения в выражение и находим E_C:
63 2r_C = 7 r_C
126r_C = 7r_C
126 = 7
r_C = 9 м
Следовательно, напряженность поля в точке C равна 9 Н/Кл.
2.а) На положении диагонали квадрата расстояние от центра до заряда равно d = L√2. Так как поле от каждого заряда направлено вдоль диагонали, то напряженности этих полей следует складывать по принципу векторной суммы:
E_total = 2E = k q / (L√2)^2 = k q / 2L^2
где k — постоянная Кулона.
б) На прямой, проходящей через центр квадрата и параллельной его стороне, расстояние от центра до заряда также равно d = 2L. Но в данном случае напряженности полей от зарядов, находящихся на противоположных сторонах квадрата, направлены в противоположные стороны и их векторы суммируются с образованием нуля.
Следовательно, в данной точке напряженность поля равна нулю.