Какова напряженность электростатического поля в середине отрезка, соединяющего две точечные заряды модуля которых равны 4 нКл и расстояние между ними составляет 0,6 м, если они а) одноименные; б) разноименные?
Сквозь_Огонь_И_Воду
Хорошо, давайте решим данную задачу.
а) Если заряды одноименные, то они имеют одинаковые знаки (+ или -). Пусть заряды равны \(Q\) и расстояние между ними \(d\). В нашем случае, \(Q = 4\) нКл и \(d = 0.6\) м.
Напряженность электростатического поля в середине отрезка между одноименными зарядами можно найти по следующей формуле:
\[E = \frac{{k \cdot |Q|}}{{d^2}}\]
где \(k\) - это постоянная Кулона, которая равна \(9 \cdot 10^9\) Н·м²/Кл².
Подставим значения в формулу:
\[E = \frac{{9 \cdot 10^9 \cdot 4 \cdot 10^{-9}}}{{(0.6/2)^2}}\]
\[E = \frac{{9 \cdot 4}}{{(0.3)^2}} \cdot 10^9\]
\[E = \frac{{36}}{{0.09}} \cdot 10^9\]
\[E = 400 \cdot 10^9\]
\[E = 4 \cdot 10^{11} \, \text{Н/Кл}\]
Ответ: Напряженность электростатического поля в середине отрезка между одноименными зарядами равна \(4 \cdot 10^{11}\) Н/Кл.
б) Если заряды разноименные, то они имеют противоположные знаки. В данном случае мы тоже можем использовать формулу для напряженности электростатического поля между зарядами, но нужно учесть знаки зарядов.
Подставим значения в формулу, учитывая, что один заряд положительный (\(+4\) нКл), а другой отрицательный (\(-4\) нКл):
\[E = \frac{{9 \cdot 10^9 \cdot (4 \cdot 10^{-9})}}{{(0.6/2)^2}}\]
\[E = \frac{{9 \cdot 4}}{{(0.3)^2}} \cdot 10^9\]
\[E = \frac{{36}}{{0.09}} \cdot 10^9\]
\[E = 400 \cdot 10^9\]
\[E = 4 \cdot 10^{11} \, \text{Н/Кл}\]
Ответ: Напряженность электростатического поля в середине отрезка между разноименными зарядами также равна \(4 \cdot 10^{11}\) Н/Кл.
Вы можете видеть, что в обоих случаях значение напряженности электростатического поля одинаково. Это происходит потому, что в середине отрезка силы, создаваемые зарядами, суммируются и направлены в одну сторону, независимо от их знаков.
а) Если заряды одноименные, то они имеют одинаковые знаки (+ или -). Пусть заряды равны \(Q\) и расстояние между ними \(d\). В нашем случае, \(Q = 4\) нКл и \(d = 0.6\) м.
Напряженность электростатического поля в середине отрезка между одноименными зарядами можно найти по следующей формуле:
\[E = \frac{{k \cdot |Q|}}{{d^2}}\]
где \(k\) - это постоянная Кулона, которая равна \(9 \cdot 10^9\) Н·м²/Кл².
Подставим значения в формулу:
\[E = \frac{{9 \cdot 10^9 \cdot 4 \cdot 10^{-9}}}{{(0.6/2)^2}}\]
\[E = \frac{{9 \cdot 4}}{{(0.3)^2}} \cdot 10^9\]
\[E = \frac{{36}}{{0.09}} \cdot 10^9\]
\[E = 400 \cdot 10^9\]
\[E = 4 \cdot 10^{11} \, \text{Н/Кл}\]
Ответ: Напряженность электростатического поля в середине отрезка между одноименными зарядами равна \(4 \cdot 10^{11}\) Н/Кл.
б) Если заряды разноименные, то они имеют противоположные знаки. В данном случае мы тоже можем использовать формулу для напряженности электростатического поля между зарядами, но нужно учесть знаки зарядов.
Подставим значения в формулу, учитывая, что один заряд положительный (\(+4\) нКл), а другой отрицательный (\(-4\) нКл):
\[E = \frac{{9 \cdot 10^9 \cdot (4 \cdot 10^{-9})}}{{(0.6/2)^2}}\]
\[E = \frac{{9 \cdot 4}}{{(0.3)^2}} \cdot 10^9\]
\[E = \frac{{36}}{{0.09}} \cdot 10^9\]
\[E = 400 \cdot 10^9\]
\[E = 4 \cdot 10^{11} \, \text{Н/Кл}\]
Ответ: Напряженность электростатического поля в середине отрезка между разноименными зарядами также равна \(4 \cdot 10^{11}\) Н/Кл.
Вы можете видеть, что в обоих случаях значение напряженности электростатического поля одинаково. Это происходит потому, что в середине отрезка силы, создаваемые зарядами, суммируются и направлены в одну сторону, независимо от их знаков.
Знаешь ответ?