А) -2 нКл та 2 нКл; Б) 2 нКл та 2 нКл; B) -2 нКл та -2 нКл; Г) 7 нКл та -7 нКл. 4. Яка робота виконується електричним

добрий день! Давайте почнемо з першої задачі.

а) Маємо заряди -2 нКл та 2 нКл. Так як це протилежні знаки, їх сили притягування взаємно скорочуються і залишається нейтральна система.

б) У цьому випадку так само маємо протилежні заряди 2 нКл та 2 нКл. Сила притягування між ними буде однакова, і також взаємно скорочується, отримуємо нейтральну систему.

в) Заряди -2 нКл та -2 нКл також мають однаковий заряд. В даному випадку це заряди однойменні, і згідно правилам електростатики, вони відштовхуються один від одного. Отримуємо систему з двома відштовхуваннями.

г) Заряди 7 нКл та -7 нКл також мають протилежний знак, тому сили притягування між ними будуть скорочуватись, і отримується нейтральна система.

-
4. Тепер перейдемо до наступної задачі. Маємо заряд 2 нКл, який переміщується на відстань 1,5 м в електричному полі з напруженістю 2 мВ/м.

Робота, яку виконує електричне поле під час переміщення заряду, можна визначити за формулою:

\[ W = q \cdot E \cdot d \]

де \( W \) - робота, \( q \) - заряд, \( E \) - напруженість електричного поля, \( d \) - відстань переміщення.

Підставимо дані у формулу:

\[ W = (2 \cdot 10^{-9} Кл) \cdot (2 \cdot 10^3 В/м) \cdot (1,5 м) \]

Розраховуємо:

\[ W = 6 \cdot 10^{-6} Дж \]

Отже, робота, яку виконує електричне поле, становить 6 пДж.

-
5. Далі перейдемо до наступної задачі. Маємо конденсатор ємністю 5 мкФ та різницею потенціалів 1 кВ між обкладинками.

Енергію, яка накопичується у конденсаторі, можна визначити за формулою:

\[ E = \frac{1}{2} C \cdot V^2 \]

де \( E \) - енергія, \( C \) - ємність конденсатора, \( V \) - різниця потенціалів.

Підставимо дані у формулу:

\[ E = \frac{1}{2} (5 \cdot 10^{-6} Ф) \cdot (1000 В)^2 \]

Розраховуємо:

\[ E = 2,5 \cdot 10^{-2} Дж \]

Отже, енергія, яку накопичується у конденсаторі, становить 2,5 Дж.

-
6. Тепер перейдемо до наступної задачі. Маємо два точкові заряди, один з яких становить 5 нКл, а інший - 4 нКл, розташовані в олії на відстані 3 см.

Сила взаємодії між двома зарядами може бути визначена за формулою:

\[ F = \frac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{r^2} \]

де \( F \) - сила взаємодії, \( k \) - електростатична постійна, \( q_1 \) і \( q_2 \) - заряди, \( r \) - відстань між зарядами.

В даному випадку \( k = 9 \cdot 10^9 \, Н \cdot м^2 / Кл^2 \), \( q_1 = 5 \cdot 10^{-9} Кл \), \( q_2 = 4 \cdot 10^{-9} Кл \), \( r = 3 \, см = 0,03 \, м \).

Підставимо дані у формулу:

\[ F = \frac{(9 \cdot 10^9 \, Н \cdot м^2 / Кл^2) \cdot |(5 \cdot 10^{-9} Кл) \cdot (4 \cdot 10^{-9} Кл)|}{(0,03 \, м)^2} \]

Розраховуємо:

\[ F = 80 \cdot 10^{-6} H \]

Отже, сила взаємодії між двома зарядами становить 80 мкН.

-