Какова величина электрического поля в середине отрезка, соединяющего два точечных заряда, равных 2 мкКл и 1 мкКл, расположенных на расстоянии 2 м друг от друга?
Lastik
Для решения этой задачи, нам понадобятся знания о законе Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Электрическое поле определяется силой, действующей на единичный положительный заряд. В данной задаче нам нужно найти величину электрического поля в середине отрезка, поэтому нам понадобится найти силу, действующую на единичный положительный заряд, разделенную на значение этого положительного заряда.
Шаг 1: Найдем силу взаимодействия между зарядами.
Сила взаимодействия можно найти по формуле:
\[F = k \cdot \frac{{|q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}\],
где \(F\) - сила взаимодействия, \(k\) - постоянная Кулона (\(9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\)), \(q_1\) и \(q_2\) - заряды, \(r\) - расстояние между зарядами.
Подставим значения в формулу:
\[F = (9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2) \cdot \frac{{|(2 \cdot 10^{-6} \, \text{Кл}) \cdot (1 \cdot 10^{-6} \, \text{Кл})|}}{{(2 \, \text{м})^2}}\]
\[F = (9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2) \cdot \frac{{2 \cdot 1 \cdot 10^{-6} \cdot 10^{-6}}}{{4}}\]
\[F = (9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2) \cdot \frac{{2 \cdot 1}}{{4}} \cdot 10^{-6} \cdot 10^{-6}\]
Шаг 2: Найдем величину электрического поля.
Величина электрического поля определяется как отношение силы взаимодействия к заряду:
\[E = \frac{{F}}{{q}}\],
где \(E\) - величина электрического поля, \(F\) - сила взаимодействия, \(q\) - значение положительного заряда.
Подставим значения в формулу:
\[E = \frac{{(9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2) \cdot \frac{{2 \cdot 1}}{{4}} \cdot 10^{-6} \cdot 10^{-6}}}{{1 \cdot 10^{-6} \, \text{Кл}}}\]
\[E = (9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2) \cdot 2 \cdot 10^{-6} \cdot 10^{-6} \cdot 10^{6}\]
\[E = 18 \, \text{Н}/\text{Кл}\]
Таким образом, величина электрического поля в середине отрезка, соединяющего два точечных заряда, равна 18 Н/Кл.
Электрическое поле определяется силой, действующей на единичный положительный заряд. В данной задаче нам нужно найти величину электрического поля в середине отрезка, поэтому нам понадобится найти силу, действующую на единичный положительный заряд, разделенную на значение этого положительного заряда.
Шаг 1: Найдем силу взаимодействия между зарядами.
Сила взаимодействия можно найти по формуле:
\[F = k \cdot \frac{{|q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}\],
где \(F\) - сила взаимодействия, \(k\) - постоянная Кулона (\(9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\)), \(q_1\) и \(q_2\) - заряды, \(r\) - расстояние между зарядами.
Подставим значения в формулу:
\[F = (9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2) \cdot \frac{{|(2 \cdot 10^{-6} \, \text{Кл}) \cdot (1 \cdot 10^{-6} \, \text{Кл})|}}{{(2 \, \text{м})^2}}\]
\[F = (9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2) \cdot \frac{{2 \cdot 1 \cdot 10^{-6} \cdot 10^{-6}}}{{4}}\]
\[F = (9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2) \cdot \frac{{2 \cdot 1}}{{4}} \cdot 10^{-6} \cdot 10^{-6}\]
Шаг 2: Найдем величину электрического поля.
Величина электрического поля определяется как отношение силы взаимодействия к заряду:
\[E = \frac{{F}}{{q}}\],
где \(E\) - величина электрического поля, \(F\) - сила взаимодействия, \(q\) - значение положительного заряда.
Подставим значения в формулу:
\[E = \frac{{(9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2) \cdot \frac{{2 \cdot 1}}{{4}} \cdot 10^{-6} \cdot 10^{-6}}}{{1 \cdot 10^{-6} \, \text{Кл}}}\]
\[E = (9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2) \cdot 2 \cdot 10^{-6} \cdot 10^{-6} \cdot 10^{6}\]
\[E = 18 \, \text{Н}/\text{Кл}\]
Таким образом, величина электрического поля в середине отрезка, соединяющего два точечных заряда, равна 18 Н/Кл.
Знаешь ответ?