Найти величину каждого из двух одинаковых зарядов, если на расстоянии 6 см друг от друга они взаимодействуют с силой 0,4 мН. Определить напряженность поля на середине отрезка, соединяющего заряды.
Теперь определяем напряженность поля на середине отрезка. Для этого воспользуемся формулой для напряженности электрического поля в точке, находящейся на расстоянии r от заряда: E = k * |q| / r^2.
На середине отрезка расстояние от каждого заряда составляет 0.03 м. Так как у нас два заряда, обе направлены в одну сторону, то общая напряженность будет: E = 2 k |q| / (0.03)^2 = 2 9 10^9 1.2 10^-9 / 0.03^2 ≈ 8 * 10^4 Н/Кл.
Ответ: Величина каждого из двух одинаковых зарядов составляет примерно 1.2 10^-9 Кл, Напряженность поля на середине отрезка, соединяющего заряды, составляет примерно 8 10^4 Н/Кл.
Дано:
r = 0.06 м (расстояние между зарядами)
F = 0.4 мН = 0.4 * 10^-3 Н (сила взаимодействия между зарядами)
По закону Кулона сила взаимодействия между зарядами q1 и q2 на расстоянии r равна:
F = k |q1 q2| / r^2,
где k - постоянная Кулона, примерно равная 9 10^9 Нм^2/Кл^2.
Так как у нас одинаковые заряды, то можем принять, что q1 = q2 = q.
Тогда наше уравнение принимает вид:
F = k * q^2 / r^2.
Находим величину заряда q:
q = sqrt(F r^2 / k) = sqrt(0.4 10^-3 (0.06)^2 / (9 10^9)) ≈ 1.2 * 10^-9 Кл.
Теперь определяем напряженность поля на середине отрезка. Для этого воспользуемся формулой для напряженности электрического поля в точке, находящейся на расстоянии r от заряда:
E = k * |q| / r^2.
На середине отрезка расстояние от каждого заряда составляет 0.03 м.
Так как у нас два заряда, обе направлены в одну сторону, то общая напряженность будет:
E = 2 k |q| / (0.03)^2 = 2 9 10^9 1.2 10^-9 / 0.03^2 ≈ 8 * 10^4 Н/Кл.
Ответ:
Величина каждого из двух одинаковых зарядов составляет примерно 1.2 10^-9 Кл,
Напряженность поля на середине отрезка, соединяющего заряды, составляет примерно 8 10^4 Н/Кл.