Какова величина и направление электрического поля в точке, находящейся на расстоянии 15 см от двух параллельно расположенных проводов с одинаковыми длинами и зарядами, а также линейной плотностью заряда проводника составляющей 3*10^(-7) Кл/см?
Примула_1089
Для решения данной задачи нам понадобится знание формулы для расчета электрического поля, создаваемого проводником. Формула для расчета электрического поля \(E\) в точке, находящейся на расстоянии \(r\) от проводника, выражается следующим образом:
\[E = \frac{{k \cdot \lambda}}{{r}}\]
где \(k\) - постоянная Кулона, равная \(9\times10^9 \, Н \cdot м^2/Кл^2\), \(\lambda\) - линейная плотность заряда проводника, а \(r\) - расстояние от проводника до точки, в которой мы хотим найти электрическое поле.
В данной задаче предоставлена линейная плотность заряда проводника \(\lambda = 3\times10^{-7} Кл/см\) и расстояние от проводника до искомой точки \(r = 15 см = 0.15 м\). Поскольку мы рассматриваем два параллельно расположенных проводника, создающих электрическое поле, мы должны учесть вклад каждого проводника отдельно и затем сложить полученные значения, учитывая направление электрического поля.
Для нахождения величины и направления электрического поля от каждого проводника мы можем использовать правило правой ладони. Если рука будет указывать в направлении тока от первого проводника ко второму, то перпендикулярные пальцы будут указывать на направление электрического поля.
В результате применения формулы и правила правой ладони, мы находим следующие значения для электрического поля от каждого проводника:
Для первого проводника:
\[E_1 = \frac{{k \cdot \lambda}}{{r}} = \frac{{9\times10^9 \, Н \cdot м^2/Кл^2 \cdot 3\times10^{-7} \, Кл/см}}{{0.15 \, м}}\]
Для второго проводника:
\[E_2 = -\frac{{k \cdot \lambda}}{{r}} = -\frac{{9\times10^9 \, Н \cdot м^2/Кл^2 \cdot 3\times10^{-7} \, Кл/см}}{{0.15 \, м}}\]
Знак минус перед \(E_2\) указывает на то, что направление электрического поля от второго проводника противоположно направлению электрического поля от первого проводника.
Теперь мы можем сложить значения электрического поля от каждого проводника:
\[E_{\text{{итого}}} = E_1 + E_2\]
\[E_{\text{{итого}}} = \frac{{9\times10^9 \, Н \cdot м^2/Кл^2 \cdot 3\times10^{-7} \, Кл/см}}{{0.15 \, м}} - \frac{{9\times10^9 \, Н \cdot м^2/Кл^2 \cdot 3\times10^{-7} \, Кл/см}}{{0.15 \, м}}\]
Теперь мы можем рассчитать величину и направление электрического поля:
\[E_{\text{{итого}}} = \frac{{9\times10^9 \, Н \cdot м^2/Кл^2 \cdot 3\times10^{-7} \, Кл/см - 9\times10^9 \, Н \cdot м^2/Кл^2 \cdot 3\times10^{-7} \, Кл/см}}{{0.15 \, м}}\]
\[E_{\text{{итого}}} = 0 \, Н/Кл\]
Таким образом, величина электрического поля в данной точке равна нулю. Но следует отметить, что электрическое поле от двух проводников уравновешивает друг друга, что объясняет полученный результат.
\[E = \frac{{k \cdot \lambda}}{{r}}\]
где \(k\) - постоянная Кулона, равная \(9\times10^9 \, Н \cdot м^2/Кл^2\), \(\lambda\) - линейная плотность заряда проводника, а \(r\) - расстояние от проводника до точки, в которой мы хотим найти электрическое поле.
В данной задаче предоставлена линейная плотность заряда проводника \(\lambda = 3\times10^{-7} Кл/см\) и расстояние от проводника до искомой точки \(r = 15 см = 0.15 м\). Поскольку мы рассматриваем два параллельно расположенных проводника, создающих электрическое поле, мы должны учесть вклад каждого проводника отдельно и затем сложить полученные значения, учитывая направление электрического поля.
Для нахождения величины и направления электрического поля от каждого проводника мы можем использовать правило правой ладони. Если рука будет указывать в направлении тока от первого проводника ко второму, то перпендикулярные пальцы будут указывать на направление электрического поля.
В результате применения формулы и правила правой ладони, мы находим следующие значения для электрического поля от каждого проводника:
Для первого проводника:
\[E_1 = \frac{{k \cdot \lambda}}{{r}} = \frac{{9\times10^9 \, Н \cdot м^2/Кл^2 \cdot 3\times10^{-7} \, Кл/см}}{{0.15 \, м}}\]
Для второго проводника:
\[E_2 = -\frac{{k \cdot \lambda}}{{r}} = -\frac{{9\times10^9 \, Н \cdot м^2/Кл^2 \cdot 3\times10^{-7} \, Кл/см}}{{0.15 \, м}}\]
Знак минус перед \(E_2\) указывает на то, что направление электрического поля от второго проводника противоположно направлению электрического поля от первого проводника.
Теперь мы можем сложить значения электрического поля от каждого проводника:
\[E_{\text{{итого}}} = E_1 + E_2\]
\[E_{\text{{итого}}} = \frac{{9\times10^9 \, Н \cdot м^2/Кл^2 \cdot 3\times10^{-7} \, Кл/см}}{{0.15 \, м}} - \frac{{9\times10^9 \, Н \cdot м^2/Кл^2 \cdot 3\times10^{-7} \, Кл/см}}{{0.15 \, м}}\]
Теперь мы можем рассчитать величину и направление электрического поля:
\[E_{\text{{итого}}} = \frac{{9\times10^9 \, Н \cdot м^2/Кл^2 \cdot 3\times10^{-7} \, Кл/см - 9\times10^9 \, Н \cdot м^2/Кл^2 \cdot 3\times10^{-7} \, Кл/см}}{{0.15 \, м}}\]
\[E_{\text{{итого}}} = 0 \, Н/Кл\]
Таким образом, величина электрического поля в данной точке равна нулю. Но следует отметить, что электрическое поле от двух проводников уравновешивает друг друга, что объясняет полученный результат.
Знаешь ответ?