Две бесконечные параллельные пластины равномерно заряжены с поверхностной плотностью σ1=10 нКл/м2 и σ2=-30 нКл/м2. Определить силу взаимодействия между пластинами, приходящуюся на площадь S, равную 1 м2.
Сила взаимодействия между заряженными пластинами определяется формулой: F = (Q1 Q2) / (2 ε0 * d^2),
где Q1 и Q2 - заряды на пластинах, ε0 - диэлектрическая проницаемость вакуума, d - расстояние между пластинами.
Заряд на первой пластине: Q1 = σ1 S = 10 нКл/м^2 1 м^2 = 10 нКл.
Заряд на второй пластине: Q2 = σ2 S = -30 нКл/м^2 1 м^2 = -30 нКл.
Так как расстояние между пластинами не указано, будем считать его единичным (d = 1 м).
Теперь мы можем подставить значения в формулу и рассчитать силу взаимодействия: F = (10 нКл (-30 нКл)) / (2 ε0 1 м^2) = -150 нКл^2 / (2 ε0).
Так как величина диэлектрической проницаемости вакуума ε0 равна 8.854 10^(-12)Ф/м, подставляем значение и находим: F = -150 нКл^2 / (2 8.854 10^(-12) Ф/м) ≈ -8.48 10^8 Н.
Следовательно, сила взаимодействия между пластинами при площади S = 1 м^2 равна примерно -8.48 * 10^8 Н. Так как сила отрицательная, это означает, что пластины будут притягиваться друг к другу.
Сила взаимодействия между заряженными пластинами определяется формулой:
F = (Q1 Q2) / (2 ε0 * d^2),
где Q1 и Q2 - заряды на пластинах, ε0 - диэлектрическая проницаемость вакуума, d - расстояние между пластинами.
Заряд на первой пластине:
Q1 = σ1 S = 10 нКл/м^2 1 м^2 = 10 нКл.
Заряд на второй пластине:
Q2 = σ2 S = -30 нКл/м^2 1 м^2 = -30 нКл.
Так как расстояние между пластинами не указано, будем считать его единичным (d = 1 м).
Теперь мы можем подставить значения в формулу и рассчитать силу взаимодействия:
F = (10 нКл (-30 нКл)) / (2 ε0 1 м^2) = -150 нКл^2 / (2 ε0).
Так как величина диэлектрической проницаемости вакуума ε0 равна 8.854 10^(-12)Ф/м, подставляем значение и находим:
F = -150 нКл^2 / (2 8.854 10^(-12) Ф/м) ≈ -8.48 10^8 Н.
Следовательно, сила взаимодействия между пластинами при площади S = 1 м^2 равна примерно -8.48 * 10^8 Н. Так как сила отрицательная, это означает, что пластины будут притягиваться друг к другу.