Какой потенциал в точке, находящейся на расстоянии 60 см от отрицательного точечного заряда, если в точке на расстоянии

Какой потенциал в точке, находящейся на расстоянии 60 см от отрицательного точечного заряда, если в точке на расстоянии 50 см от него потенциал равен -10 В? Варианты ответов: а) больше, б) меньше, в) такой же, г) больше или меньше в зависимости от величины заряда.
Pylayuschiy_Zhar-ptica_4345

Pylayuschiy_Zhar-ptica_4345

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для потенциала точечного заряда:

\[V = \frac{kQ}{r}\]

где \(V\) - потенциал, \(k\) - постоянная Кулона (\(9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\)), \(Q\) - заряд точечного заряда, \(r\) - расстояние от точки до заряда.

У нас даны две точки, поэтому мы можем записать два уравнения, используя данную информацию:

Уравнение 1:
\[V_1 = \frac{kQ}{r_1}\]

Уравнение 2:
\[V_2 = \frac{kQ}{r_2}\]

где \(V_1 = -10 \, \text{В}\) - потенциал в точке, находящейся на расстоянии 50 см от заряда (\(r_1 = 0.5 \, \text{м}\)), \(V_2\) - потенциал в неизвестной точке, находящейся на расстоянии 60 см от заряда (\(r_2 = 0.6 \, \text{м}\)).

Мы хотим найти отношение потенциалов в этих точках, поэтому мы можем разделить Уравнение 1 на Уравнение 2:

\[\frac{V_1}{V_2} = \frac{\frac{kQ}{r_1}}{\frac{kQ}{r_2}}\]

Отменим постоянные \(k\) и \(Q\):

\[\frac{V_1}{V_2} = \frac{\cancel{\frac{kQ}{r_1}}}{\cancel{\frac{kQ}{r_2}}}\]

Теперь у нас остаётся:

\[\frac{V_1}{V_2} = \frac{r_2}{r_1}\]

Подставим известные значения в формулу и решим её:

\[\frac{-10 \, \text{В}}{V_2} = \frac{0.6 \, \text{м}}{0.5 \, \text{м}}\]

Упростим дробь:

\[\frac{-10 \, \text{В}}{V_2} = \frac{6}{5}\]

Теперь у нас есть пропорция. Чтобы найти \(V_2\), перемножим обе части уравнения на \(V_2\):

\[-10 \, \text{В} = \frac{6}{5} \cdot V_2\]

Теперь найдём \(V_2\), разделив обе части уравнения на \(\frac{6}{5}\):

\[V_2 = \frac{-10 \, \text{В}}{\frac{6}{5}}\]

Выполним деление:

\[V_2 = \frac{-50}{3} \, \text{В}\]

Таким образом, потенциал в точке, находящейся на расстоянии 60 см от отрицательного точечного заряда, равен \(-\frac{50}{3} \, \text{В}\).

Ответ: г) больше или меньше в зависимости от величины заряда
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello