Какова величина электростатического поля в середине отрезка, соединяющего два точечных заряда +q и +9q, расположенных на
Инструкция:
Для вычисления величины электростатического поля в середине отрезка, соединяющего два точечных заряда, мы можем использовать закон Кулона. Закон Кулона определяет, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами прямо пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Математически, это выражается следующим образом:
F = k * (q1 * q2) / r^2,
где F — сила взаимодействия между зарядами, k — постоянная Кулона (8.99 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), q1 и q2 — заряды зарядов, r — расстояние между зарядами.
В случае нашей задачи, у нас есть два заряда: +q и +9q. Мы должны найти силу взаимодействия между ними, используя закон Кулона, и затем разделить эту силу на расстояние между зарядами, чтобы определить величину электростатического поля в середине отрезка.
Сначала, используя формулу для силы взаимодействия между зарядами, мы получаем:
F = (8.99 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * ((q) * (9q)) / (0.08 м)^2,
F = (8.99 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (9q^2) / 0.0064 м^2,
F = (8.99 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (9 * (10 * 10^-6 Кл)^2) / 0.0064 м^2,
F = (8.99 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (9 * (10^2 * 10^-12 Кл^2)) / 0.0064 м^2,
F = (8.99 * 90 * 10^-7) / 0.0064 Н * м / Кл.
Итак, мы получили силу взаимодействия между зарядами. Теперь, чтобы найти величину электростатического поля в середине отрезка, мы должны разделить эту силу на расстояние между зарядами:
E = F / (0.08 м / 2),
E = F / 0.04 м.
Подставим значение силы F и вычислим величину электростатического поля:
E = (8.99 * 90 * 10^-7) / 0.0064 Н * м / Кл / 0.04 м,
E = 1.1234375 * 10^4 Н * м / Кл.
Таким образом, величина электростатического поля в середине отрезка между зарядами +q и +9q равна 1.1234375 * 10^4 Н * м / Кл.
Пример использования:
У нас есть два заряда +q и +9q, и они находятся на расстоянии 8 см друг от друга. Найдите величину электростатического поля в середине отрезка, соединяющего эти заряды.
Совет:
Чтобы лучше понять эту тему, хорошо освоить закон Кулона и уметь применять его в различных ситуациях. Помимо этого, регулярное решение подобных задач поможет закрепить знания и развить навыки в области электростатики.
Упражнение:
Найдите величину электростатического поля в середине отрезка между двумя точечными зарядами +2q и -6q, если расстояние между зарядами равно 10 см. Заряд q равен 5 мкКл.