Какова напряженность электрического поля в точке, расположенной на расстоянии 50 мм от центра квадрата с диагональю

Для решения этой задачи, мы можем использовать принцип суперпозиции для определения напряженности электрического поля в точке. Сумма векторных напряженностей от каждого заряда в квадрате даст нам итоговую напряженность поля.

Шаг 1: Расчет напряженности поля от каждого заряда в квадрате.
Поскольку заряды в вершинах квадрата одинаковы по модулю, их векторные напряженности будут одинаковой величиной.

Для каждого заряда в вершине квадрата, мы можем использовать формулу для вычисления напряженности электрического поля:

\[ E = \frac{{k \cdot q}}{{r^2}} \]

где E - напряженность электрического поля, k - постоянная Кулона (\( k \approx 9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \)), q - модуль заряда, r - расстояние от заряда до точки наблюдения.

Расстояние от каждой вершины квадрата до рассматриваемой точки - это половина диагонали квадрата (50 мм).

Таким образом, напряженность поля от каждого заряда в вершине квадрата будет:

\[ E_1 = E_2 = E_3 = E_4 = \frac{{k \cdot q}}{{(50 \, \text{мм})^2}} \]

Шаг 2: Получение итоговой напряженности электрического поля.
Поскольку вершины квадрата имеют заряды, следующие в порядке +, +, -, -, мы можем объединить векторные напряженности от зарядов в вершинах с помощью векторной суммы.

Так как все заряды одинаковой величины (2,5 мккл), векторная сумма будет ориентирована вдоль диагонали квадрата.

Поскольку заряды одинаковы по модулю и симметричны относительно центра, сумма E1 и E2 будет в точности компенсировать сумму E3 и E4.

Таким образом, итоговая напряженность электрического поля в рассматриваемой точке будет равна нулю.

Итак, напряженность электрического поля в точке, расположенной на расстоянии 50 мм от центра квадрата и симметрично относительно его вершин, равна нулю.