Каково значение напряженности электрического поля в точке, находящейся в середине расстояния между двумя зарядами (6 нКл и -8 нКл), если эти заряды разделены друг от друга на расстоянии 6 см? (Ответ: 140 кВ/м). Укажите полную процедуру решения данной задачи.
Voda
Чтобы определить значение напряженности электрического поля в точке, находящейся в середине расстояния между двумя зарядами, будем использовать формулу для расчета данного значения. Формула для расчета напряженности электрического поля в точке, находящейся между двумя зарядами, выглядит следующим образом:
\[E = \dfrac{{k \cdot |Q_1|}}{{r_1^2}} + \dfrac{{k \cdot |Q_2|}}{{r_2^2}}\]
Где:
- \(E\) - значение напряженности электрического поля в точке,
- \(k\) - постоянная Кулона, равная \(9 \times 10^9\) Н·м²/Кл²,
- \(Q_1\) и \(Q_2\) - величины зарядов, даны в нанокулонах (нКл),
- \(r_1\) и \(r_2\) - расстояния от точки до зарядов, заданные в метрах.
Теперь, приступим к решению данной задачи:
1. Запишем известные значения:
\(Q_1 = 6 \, \text{нКл}\),
\(Q_2 = -8 \, \text{нКл}\),
\(r_1 = 0.03 \, \text{м}\) и
\(r_2 = 0.03 \, \text{м}\).
2. Подставим значения в формулу:
\[E = \dfrac{{(9 \times 10^9) \cdot |6 \times 10^{-9}|}}{{(0.03)^2}} + \dfrac{{(9 \times 10^9) \cdot |-8 \times 10^{-9}|}}{{(0.03)^2}}\]
3. Упростим числовое выражение:
\[E = \dfrac{{54 \times 10^9}}{{0.0009}} + \dfrac{{72 \times 10^9}}{{0.0009}}\]
4. Продолжим упрощение:
\[E = 60 \times 10^{12} + 80 \times 10^{12} = 140 \times 10^{12} \, \text{Н/Кл}\]
5. Преобразуем значение в киловольты на метр (кВ/м):
\[E = 140 \times 10^{12} \times 10^{-3} = 140 \times 10^{9} \, \text{кВ/м}\]
Таким образом, значение напряженности электрического поля в точке, находящейся в середине расстояния между зарядами (6 нКл и -8 нКл), при условии, что расстояние между ними составляет 6 см, равно 140 кВ/м.
\[E = \dfrac{{k \cdot |Q_1|}}{{r_1^2}} + \dfrac{{k \cdot |Q_2|}}{{r_2^2}}\]
Где:
- \(E\) - значение напряженности электрического поля в точке,
- \(k\) - постоянная Кулона, равная \(9 \times 10^9\) Н·м²/Кл²,
- \(Q_1\) и \(Q_2\) - величины зарядов, даны в нанокулонах (нКл),
- \(r_1\) и \(r_2\) - расстояния от точки до зарядов, заданные в метрах.
Теперь, приступим к решению данной задачи:
1. Запишем известные значения:
\(Q_1 = 6 \, \text{нКл}\),
\(Q_2 = -8 \, \text{нКл}\),
\(r_1 = 0.03 \, \text{м}\) и
\(r_2 = 0.03 \, \text{м}\).
2. Подставим значения в формулу:
\[E = \dfrac{{(9 \times 10^9) \cdot |6 \times 10^{-9}|}}{{(0.03)^2}} + \dfrac{{(9 \times 10^9) \cdot |-8 \times 10^{-9}|}}{{(0.03)^2}}\]
3. Упростим числовое выражение:
\[E = \dfrac{{54 \times 10^9}}{{0.0009}} + \dfrac{{72 \times 10^9}}{{0.0009}}\]
4. Продолжим упрощение:
\[E = 60 \times 10^{12} + 80 \times 10^{12} = 140 \times 10^{12} \, \text{Н/Кл}\]
5. Преобразуем значение в киловольты на метр (кВ/м):
\[E = 140 \times 10^{12} \times 10^{-3} = 140 \times 10^{9} \, \text{кВ/м}\]
Таким образом, значение напряженности электрического поля в точке, находящейся в середине расстояния между зарядами (6 нКл и -8 нКл), при условии, что расстояние между ними составляет 6 см, равно 140 кВ/м.
Знаешь ответ?