Нужна помощь по физике Два точечных заряда, модуль каждого из которых q= 6,25 мкКл, расположены в вакууме на расстоянии r1= 6,0 см друг от друга. Определите модуль напряженности поля в точке, удаленной на r2 = 5,0 см от каждого из зарядов. Решите задачу для случаев: а) оба заряда положительные; б) один заряд положительный, а другой - отрицательный.
Для решения данной задачи будем использовать формулу для напряженности электрического поля (E) от точечного заряда:
[ E = \frac{k \cdot |q|}{r^2} ]
где:
(E) — напряженность электрического поля,(k) — электростатическая постоянная, (k \approx 8,99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2),(q) — заряд (в Кулонах),(r) — расстояние от заряда до точки, где измеряется напряженность поля (в метрах).Дано:(q = 6,25 \, \mu\text{Кл} = 6,25 \times 10^{-6} \, \text{Кл})(r_1 = 6,0 \, \text{см} = 0,06 \, \text{м})(r_2 = 5,0 \, \text{см} = 0,05 \, \text{м})а) Оба заряда положительные
В этом случае оба заряда создают электрическое поле, направленное от каждого из них. В точке, находящейся на одинаковом расстоянии от обоих зарядов, напряженность электрического поля от каждого заряда будет направлена в одну сторону (от зарядов к точке).
Напряженность поля от одного заряда в точке на расстоянии (r_2):
Напряженность от положительного заряда направлена от него,Напряженность от отрицательного заряда направлена к нему.В данной точке напряженности полей будут складываться по модулю, поскольку они направлены в противоположные стороны.
Для решения данной задачи будем использовать формулу для напряженности электрического поля (E) от точечного заряда:
[
E = \frac{k \cdot |q|}{r^2}
]
где:
(E) — напряженность электрического поля,(k) — электростатическая постоянная, (k \approx 8,99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2),(q) — заряд (в Кулонах),(r) — расстояние от заряда до точки, где измеряется напряженность поля (в метрах).Дано:(q = 6,25 \, \mu\text{Кл} = 6,25 \times 10^{-6} \, \text{Кл})(r_1 = 6,0 \, \text{см} = 0,06 \, \text{м})(r_2 = 5,0 \, \text{см} = 0,05 \, \text{м})а) Оба заряда положительныеВ этом случае оба заряда создают электрическое поле, направленное от каждого из них. В точке, находящейся на одинаковом расстоянии от обоих зарядов, напряженность электрического поля от каждого заряда будет направлена в одну сторону (от зарядов к точке).
Напряженность поля от одного заряда в точке на расстоянии (r_2):[
E_1 = \frac{k \cdot q}{r_2^2} = \frac{8,99 \times 10^9 \, \frac{\text{Н} \cdot \text{м}^2}{\text{Кл}^2} \cdot 6,25 \times 10^{-6} \, \text{Кл}}{(0,05)^2}
]
Расчитаем (E_1):
[
Поскольку есть два одинаковых заряда, суммарная напряженность (E_{sum}):E_1 = \frac{8,99 \times 10^9 \cdot 6,25 \times 10^{-6}}{0,0025} = \frac{56,1875 \times 10^3}{0,0025} = 22475 \times 10^3 \, \text{Н/Кл} = 2,2475 \times 10^4 \, \text{Н/Кл}
]
[
б) Один заряд положительный, другой отрицательныйE_{sum} = E_1 + E_1 = 2E_1 = 2 \times 22475 \times 10^3 \, \text{Н/Кл} = 4,495 \times 10^4 \, \text{Н/Кл}
]
В этом случае напряженность электрического поля от положительного заряда будет направлена от него, а от отрицательного — к нему.
Напряженность поля от положительного заряда:[
Напряженность поля от отрицательного заряда:E_1 = \frac{k \cdot q}{r_2^2} = 22475 \times 10^3 \, \text{Н/Кл}
]
[
E_2 = \frac{k \cdot |q|}{r_2^2} = 22475 \times 10^3 \, \text{Н/Кл}
]
Однако направление поля будет противоположным:
Напряженность от положительного заряда направлена от него,Напряженность от отрицательного заряда направлена к нему.В данной точке напряженности полей будут складываться по модулю, поскольку они направлены в противоположные стороны.[
Ответ:E_{sum} = E_1 - E_2 = 22475 \times 10^3 \, \text{Н/Кл} - 22475 \times 10^3 \, \text{Н/Кл} = 0
]
а) (E{sum} = 4,495 \times 10^4 \, \text{Н/Кл}) (оба заряда положительные).
б) (E{sum} = 0 \, \text{Н/Кл}) (один заряд положительный, другой отрицательный).