Физика практическая работа Найдите заряд, создающий электрическое поле в керосине (диэлектрическая проницаемость 2.1), если на расстоянии 5см от заряда напряженность поля 1,6*105 Н/Кл

24 Янв в 19:41
79 +1
0
Ответы
1

Чтобы найти заряд, создающий электрическое поле в керосине, можно воспользоваться формулой для напряженности электрического поля EEE, создаваемого точечным зарядом QQQ:

E=14πε⋅Qr2 E = \frac{1}{4 \pi \varepsilon} \cdot \frac{Q}{r^2}
E=4πε1 r2Q

где:

EEE — напряженность электрического поля вН/Клв Н/КлвН/Кл,QQQ — заряд вКлв КлвКл,rrr — расстояние от заряда вмв мвм,ε\varepsilonε — электрическая проницаемость среды.

Так как707, в данном случае имеется диэлектрик керосинсдиэлектрическойпроницаемостью(εr=2.1)керосин с диэлектрической проницаемостью (\varepsilon_r = 2.1)керосинсдиэлектрическойпроницаемостью(εr =2.1), электрическая проницаемость среды считается следующим образом:

ε=ε0⋅εr \varepsilon = \varepsilon_0 \cdot \varepsilon_r
ε=ε0 εr

где ε0\varepsilon_0ε0 — электрическая проницаемость вакуума (ε0≈8.85×10−12 Ф/м)(\varepsilon_0 \approx 8.85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м})(ε0 8.85×1012Ф/м).

Теперь подставим значения:

Рассчитаем ε\varepsilonε:

ε=8.85×10−12 Ф/м⋅2.1≈1.86×10−11 Ф/м \varepsilon = 8.85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м} \cdot 2.1 \approx 1.86 \times 10^{-11} \, \text{Ф/м}
ε=8.85×1012Ф/м2.11.86×1011Ф/м

Извлечем QQQ из формулы для напряженности:

E=14πε0εr⋅Qr2 E = \frac{1}{4 \pi \varepsilon_0 \varepsilon_r} \cdot \frac{Q}{r^2}
E=4πε0 εr 1 r2Q

Выразим QQQ:

Q=E⋅r2⋅4πε Q = E \cdot r^2 \cdot 4 \pi \varepsilon
Q=Er24πε

Заменим EEE и rrr на известные величины:E=1.6×105 Н/КлE = 1.6 \times 10^{5} \, \text{Н/Кл}E=1.6×105Н/Клr=5 см=0.05 мr = 5 \, \text{см} = 0.05 \, \text{м}r=5см=0.05м

Подставляем значения:

Q=(1.6×105)⋅(0.05)2⋅4π(1.86×10−11) Q = (1.6 \times 10^{5}) \cdot (0.05)^2 \cdot 4 \pi (1.86 \times 10^{-11})
Q=(1.6×105)(0.05)24π(1.86×1011)

Теперь вычислим:

Q=(1.6×105)⋅(0.0025)⋅(4π⋅1.86×10−11) Q = (1.6 \times 10^{5}) \cdot (0.0025) \cdot (4 \pi \cdot 1.86 \times 10^{-11})
Q=(1.6×105)(0.0025)(4π1.86×1011)

Сначала вычислим 4π⋅1.86×10−114 \pi \cdot 1.86 \times 10^{-11}4π1.86×1011:

4π≈12.566 ⟹ 4π⋅1.86×10−11≈2.331×10−10 4 \pi \approx 12.566 \implies 4 \pi \cdot 1.86 \times 10^{-11} \approx 2.331 \times 10^{-10}
4π12.5664π1.86×10112.331×1010

Теперь подставляем полученное значение:

Q≈(1.6×105)⋅(0.0025)⋅(2.331×10−10) Q \approx (1.6 \times 10^{5}) \cdot (0.0025) \cdot (2.331 \times 10^{-10})
Q(1.6×105)(0.0025)(2.331×1010)
Q≈(1.6×10−5)⋅(2.331×10−10)≈3.73×10−15 Кл Q \approx (1.6 \times 10^{-5}) \cdot (2.331 \times 10^{-10}) \approx 3.73 \times 10^{-15} \, \text{Кл}
Q(1.6×105)(2.331×1010)3.73×1015Кл

Таким образом, заряд, создающий электрическое поле в керосине, составляет примерно 3.73×10−15 Кл3.73 \times 10^{-15} \, \text{Кл}3.73×1015Кл.

24 Янв в 19:50
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир