Каков размер электрического заряда, который способен создать поле с напряженностью 70 кВ/м в точке, удаленной на 1,5 см от него? Представьте ответ в нанокулонах (нКл).
Магический_Замок
Хорошо, чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон Кулона, который гласит, что напряженность электрического поля, созданного точечным зарядом, пропорциональна величине заряда и обратно пропорциональна квадрату расстояния до точки.
Формула для напряженности электрического поля \(\mathbf{E}\) вокруг точечного заряда \(q\) на расстоянии \(r\) от него выглядит следующим образом:
\[\mathbf{E} = \frac{{k \cdot q}}{{r^2}}\]
Где \(k\) - это постоянная Кулона, которая равна приблизительно \(9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\).
В данной задаче нам известна напряженность электрического поля \(\mathbf{E} = 70 \, \text{кВ/м}\) и расстояние до точки \(r = 1.5 \, \text{см}\). Нам нужно найти значение заряда \(q\).
Итак, давайте найдем значение заряда. Для этого перепишем формулу для заряда и решим ее:
\[\mathbf{E} = \frac{{k \cdot q}}{{r^2}}\]
Перепишем ее, чтобы выразить заряд \(q\):
\[q = \frac{{\mathbf{E} \cdot r^2}}{{k}}\]
Подставим известные значения в формулу:
\[q = \frac{{70 \times 10^3 \, \text{В/м} \cdot (0.015 \, \text{м})^2}}{{9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2}}\]
Теперь вычислим это:
\[q = 1.75 \times 10^{-8} \, \text{Кл}\]
Таким образом, размер электрического заряда, необходимого для создания поля с напряженностью 70 кВ/м на расстоянии 1,5 см, составляет \(1.75 \times 10^{-8}\) Кл или \(17.5\) нКл.
Обратите внимание, что заряд является величиной скалярной (без направления), поэтому нет необходимости указывать знак в этом случае.
Формула для напряженности электрического поля \(\mathbf{E}\) вокруг точечного заряда \(q\) на расстоянии \(r\) от него выглядит следующим образом:
\[\mathbf{E} = \frac{{k \cdot q}}{{r^2}}\]
Где \(k\) - это постоянная Кулона, которая равна приблизительно \(9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\).
В данной задаче нам известна напряженность электрического поля \(\mathbf{E} = 70 \, \text{кВ/м}\) и расстояние до точки \(r = 1.5 \, \text{см}\). Нам нужно найти значение заряда \(q\).
Итак, давайте найдем значение заряда. Для этого перепишем формулу для заряда и решим ее:
\[\mathbf{E} = \frac{{k \cdot q}}{{r^2}}\]
Перепишем ее, чтобы выразить заряд \(q\):
\[q = \frac{{\mathbf{E} \cdot r^2}}{{k}}\]
Подставим известные значения в формулу:
\[q = \frac{{70 \times 10^3 \, \text{В/м} \cdot (0.015 \, \text{м})^2}}{{9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2}}\]
Теперь вычислим это:
\[q = 1.75 \times 10^{-8} \, \text{Кл}\]
Таким образом, размер электрического заряда, необходимого для создания поля с напряженностью 70 кВ/м на расстоянии 1,5 см, составляет \(1.75 \times 10^{-8}\) Кл или \(17.5\) нКл.
Обратите внимание, что заряд является величиной скалярной (без направления), поэтому нет необходимости указывать знак в этом случае.
Знаешь ответ?