Каков модуль заряда точки, создающей электростатическое поле в воздухе, если на расстоянии 30 см от нее модуль напряженности поля составляет 0.4 кВ/м?
Людмила
Для решения данной задачи мы можем воспользоваться формулой, связывающей напряженность электростатического поля и модуль заряда точки, создающей это поле. Формула имеет вид:
\[ E = \frac{{k \cdot |q|}}{{r^2}} \]
где:
- \( E \) - модуль напряженности поля,
- \( k \) - электростатическая постоянная (приближенно равна \(9 \times 10^9\) Н м\(^2\)/Кл\(^2\)),
- \( q \) - модуль заряда точки,
- \( r \) - расстояние от точки до места, где измеряется напряженность поля.
В данной задаче нам известны значение напряженности поля \( E = 0.4 \) кВ/м и расстояние \( r = 30 \) см. Мы хотим найти модуль заряда точки \( q \).
Первым шагом преобразуем единицы измерения. Заметим, что 1 кВ = 1000 В. Таким образом, значение напряженности поля будет равно:
\[ E = 0.4 \, \text{кВ/м} \cdot 1000 \, \text{В/кВ} = 400 \, \text{В/м} \]
Затем подставим известные значения в формулу:
\[ 400 = \frac{{k \cdot |q|}}{{(0.3)^2}} \]
Теперь мы можем решить уравнение относительно модуля заряда \( |q| \). Заметим, что мы можем игнорировать знак заряда в данной задаче, так как нам дано только значение модуля.
\[ |q| = \frac{{400 \cdot (0.3)^2}}{{k}} \]
Подставляя числовые значения, получаем:
\[ |q| = \frac{{400 \cdot (0.3)^2}}{{9 \times 10^9}} \]
Вычислив это выражение, получаем:
\[ |q| = 0.004 \, \text{Кл} \]
Таким образом, модуль заряда точки, создающей электростатическое поле в воздухе, составляет 0.004 Кл.
\[ E = \frac{{k \cdot |q|}}{{r^2}} \]
где:
- \( E \) - модуль напряженности поля,
- \( k \) - электростатическая постоянная (приближенно равна \(9 \times 10^9\) Н м\(^2\)/Кл\(^2\)),
- \( q \) - модуль заряда точки,
- \( r \) - расстояние от точки до места, где измеряется напряженность поля.
В данной задаче нам известны значение напряженности поля \( E = 0.4 \) кВ/м и расстояние \( r = 30 \) см. Мы хотим найти модуль заряда точки \( q \).
Первым шагом преобразуем единицы измерения. Заметим, что 1 кВ = 1000 В. Таким образом, значение напряженности поля будет равно:
\[ E = 0.4 \, \text{кВ/м} \cdot 1000 \, \text{В/кВ} = 400 \, \text{В/м} \]
Затем подставим известные значения в формулу:
\[ 400 = \frac{{k \cdot |q|}}{{(0.3)^2}} \]
Теперь мы можем решить уравнение относительно модуля заряда \( |q| \). Заметим, что мы можем игнорировать знак заряда в данной задаче, так как нам дано только значение модуля.
\[ |q| = \frac{{400 \cdot (0.3)^2}}{{k}} \]
Подставляя числовые значения, получаем:
\[ |q| = \frac{{400 \cdot (0.3)^2}}{{9 \times 10^9}} \]
Вычислив это выражение, получаем:
\[ |q| = 0.004 \, \text{Кл} \]
Таким образом, модуль заряда точки, создающей электростатическое поле в воздухе, составляет 0.004 Кл.
Знаешь ответ?