Какова потенциальная энергия заряда, который перемещается на 1 мкм в однородном электростатическом поле, где на него действует сила 0,4 мН, если его заряд составляет 2 мкКл?
Petrovna
Хорошо, рассмотрим данную задачу поэтапно. Для начала давайте вспомним формулу для вычисления потенциальной энергии в электростатическом поле:
\[W = q \cdot U\]
где \(W\) - потенциальная энергия, \(q\) - заряд, \(U\) - напряжение.
В данном случае мы знаем, что заряд составляет 2 мкКл и перемещается на 1 мкм. Также нам дана сила, которая действует на заряд - 0,4 мН.
Шаг 1: Найдем напряжение. Для этого воспользуемся формулой:
\[U = \frac{F}{q}\]
где \(F\) - сила, \(q\) - заряд.
Подставим известные значения:
\[U = \frac{0,4 \, \text{мН}}{2 \, \text{мкКл}}\]
Переведем единицы измерения:
\[U = \frac{0,4 \times 10^{-3} \, \text{Н}}{2 \times 10^{-6} \, \text{Кл}}\]
Упростим:
\[U = \frac{0,4 \times 10^{-3}}{2 \times 10^{-6}} \, \text{В}\]
\[U = 200 \, \text{В}\]
Шаг 2: Теперь, когда у нас есть значение напряжения, мы можем найти потенциальную энергию, используя формулу:
\[W = q \cdot U\]
Подставим значения:
\[W = 2 \times 10^{-6} \, \text{Кл} \times 200 \, \text{В}\]
\[W = 0,4 \times 10^{-3} \, \text{Дж}\]
Упростим и приведем к научной нотации:
\[W = 4 \times 10^{-4} \, \text{Дж}\]
Итак, потенциальная энергия заряда, который перемещается на 1 мкм в однородном электростатическом поле, где на него действует сила 0,4 мН и заряд составляет 2 мкКл, равна 4 x 10^-4 Дж.
\[W = q \cdot U\]
где \(W\) - потенциальная энергия, \(q\) - заряд, \(U\) - напряжение.
В данном случае мы знаем, что заряд составляет 2 мкКл и перемещается на 1 мкм. Также нам дана сила, которая действует на заряд - 0,4 мН.
Шаг 1: Найдем напряжение. Для этого воспользуемся формулой:
\[U = \frac{F}{q}\]
где \(F\) - сила, \(q\) - заряд.
Подставим известные значения:
\[U = \frac{0,4 \, \text{мН}}{2 \, \text{мкКл}}\]
Переведем единицы измерения:
\[U = \frac{0,4 \times 10^{-3} \, \text{Н}}{2 \times 10^{-6} \, \text{Кл}}\]
Упростим:
\[U = \frac{0,4 \times 10^{-3}}{2 \times 10^{-6}} \, \text{В}\]
\[U = 200 \, \text{В}\]
Шаг 2: Теперь, когда у нас есть значение напряжения, мы можем найти потенциальную энергию, используя формулу:
\[W = q \cdot U\]
Подставим значения:
\[W = 2 \times 10^{-6} \, \text{Кл} \times 200 \, \text{В}\]
\[W = 0,4 \times 10^{-3} \, \text{Дж}\]
Упростим и приведем к научной нотации:
\[W = 4 \times 10^{-4} \, \text{Дж}\]
Итак, потенциальная энергия заряда, который перемещается на 1 мкм в однородном электростатическом поле, где на него действует сила 0,4 мН и заряд составляет 2 мкКл, равна 4 x 10^-4 Дж.
Знаешь ответ?