Два параллельных тонких кольца, радиусы которых одинаковы и равны 7 см, находятся в вакууме на одной оси. Расстояние между центрами колец 15 см. На первом кольце равномерно распределен заряд 65 мкКл, а на втором-35 мкКл. Какая работа совершается при перемещении заряда 20 нКл из центра одного кольца в центр другого?
Два параллельных тонких кольца, радиусы которых одинаковы и равны 7 см, находятся в вакууме на одной оси. Расстояние между центрами колец 15 см. На первом кольце равномерно распределен заряд 65 мкКл, а на втором-35 мкКл. Какая работа совершается при перемещении заряда 20 нКл из центра одного кольца в центр другого?
Похожие вопросы
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
Для нахождения работы необходимо найти разность потенциальной энергии системы зарядов до и после перемещения.
Потенциальная энергия системы зарядов определяется формулой:
U = k (|q1| |q2|) / r,
где k - постоянная Кулона (8,9875 * 10^9 Н·м^2/Кл^2),
|q1| и |q2| - модули зарядов,
r - расстояние между зарядами.
Для начала найдем потенциальные энергии системы до перемещения заряда:
U1 = k (|q1| |q2|) / r = 8,9875 10^9 (65 10^-6 35 * 10^-6) / 0,15 = 808,875 Дж,
U2 = k (|q1| |q2|) / r = 8,9875 10^9 (45 10^-6 55 * 10^-6) / 0,1 = 728,0875 Дж.
Теперь найдем потенциальные энергии системы после перемещения заряда:
U1' = k (|q1 - 20 10^-9| |q2 + 20 10^-9|) / r = 8,9875 10^9 (45 10^-6 55 * 10^-6) / 0,1 = 728,0875 Дж,
U2' = k (|q1 + 20 10^-9| |q2 - 20 10^-9|) / r = 8,9875 10^9 (65 10^-6 35 * 10^-6) / 0,15 = 808,875 Дж.
Таким образом, работа, совершаемая при перемещении заряда 20 нКл из центра первого кольца в центр второго, равна разности потенциальной энергии системы до и после перемещения:
W = U1' + U2' - U1 - U2 = 808,875 - 728,0875 - 808,875 + 728,0875 = 0.
Следовательно, работа, совершаемая при перемещении заряда, равна нулю.