Какое значение и направление имеет напряженность поля Е в точке, находящейся в середине между зарядами Q1 = +3,5

Для решения данной задачи, нам понадобятся законы электростатики.

Закон Кулона гласит, что сила \(F\), действующая между двуми точечными зарядами, пропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Математически это выражается следующей формулой:

\[F = \frac{k \cdot |Q_1 \cdot Q_2|}{r^2}\]

где \(F\) - сила, \(Q_1\) и \(Q_2\) - заряды двух зарядов, \(r\) - расстояние между ними, а \(k\) - постоянная пропорциональности, равная \(8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\).

Также, напряженность электрического поля \(E\) равна силе, действующей на единичный положительный заряд. Мы можем рассчитать ее, разделив силу на заряд единицы:

\[E = \frac{F}{q_0}\]

где \(q_0\) - заряд единицы, равный \(1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}\).

Итак, начнем пошагово решать задачу.

1. Расстояние \(r\) между зарядами \(Q_1\) и \(Q_2\) равно 18 см = 0,18 м.
2. Постоянная пропорциональности \(k\) равна \(8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\).
3. Запишем формулу для силы \(F\) между зарядами:

\[F = \frac{k \cdot |Q_1 \cdot Q_2|}{r^2}\]

\[F = \frac{8.99 \times 10^9 \cdot |3.5 \times 10^{-9} \cdot -3.5 \times 10^{-9}|}{(0.18)^2}\]

4. Вычислим силу \(F\):

\[F = \frac{8.99 \times 10^9 \cdot 12.25 \times 10^{-18}}{0.0324}\]

5. Расстояние от заряда \(Q_3\) до середины между зарядами \(Q_1\) и \(Q_2\) равно 24 см = 0,24 м.
6. Запишем формулу для напряженности поля \(E\) в точке между зарядами:

\[E = \frac{F}{q_0}\]

\[E = \frac{F}{1.6 \times 10^{-19}}\]

7. Заменим значение силы \(F\), которое мы получили на предыдущем шаге:

\[E = \frac{2.8 \times 10^{-9}}{1.6 \times 10^{-19}}\]

8. Вычислим значение напряженности поля \(E\):

\[E \approx 1.75 \times 10^{10} \, \text{В/м}\]

Таким образом, значение напряженности поля \(E\) в точке, находящейся в середине между зарядами \(Q_1\) и \(Q_2\), составляет примерно \(1.75 \times 10^{10}\) В/м. По знакам зарядов \(Q_1\) и \(Q_2\) можно сказать, что напряженность поля направлена от \(Q_1\) к \(Q_2\).