Яку величину має заряд, що викликає електричне поле, з потенціалом

Question

Физика: Яку величину має заряд, що викликає електричне поле, з потенціалом 10 см від нього?

Станислав · Accepted Answer

Чтобы понять, какой заряд вызывает такое электрическое поле, нам необходимо использовать формулу для электрического поля

E

создаваемого точечным зарядом

Q

на расстоянии

r

от него. Формула записывается следующим образом:

E = \frac{k \cdot Q}{r^{2}}

Где

k

- постоянная Кулона (

k \approx 9 \times 10^{9} Н \cdot м^{2} / {Кл}^{2}

).

Мы знаем, что потенциал электрического поля

V

определяется следующей формулой:

V = \frac{W}{q}

Где

W

- работа, выполненная для перемещения заряда

q

в такое электрическое поле.

В нашем случае, мы имеем потенциал

V = 10 см

, что равно

\frac{10}{100} = 0.1 м

.

Мы хотим найти заряд

Q

, поэтому мы можем переписать формулу для потенциала, используя формулу для работы:

V = \frac{W}{q} \Rightarrow W = V \cdot q

Теперь, работу

W

мы можем записать через формулу работы силы:

W = q \cdot E \cdot d

Где

E

- электрическое поле, вызванное зарядом

Q

,

q

- тестируемый заряд, а

d

- расстояние, на котором измеряется потенциал

V

.

Совмещая окончательные формулы, мы получим:

V \cdot q = q \cdot E \cdot d

Отсюда можно увидеть, что заряды

q

сократятся, и мы получим:

E \cdot d = V

Теперь мы можем решить это уравнение относительно электрического поля

E

:

E = \frac{V}{d}

Подставляя полученные значения

V = 0.1 м

и

d = 10 см = 0.1 м

, мы получим:

E = \frac{0.1}{0.1} = 1 В/м

Таким образом, чтобы вызвать электрическое поле с потенциалом 10 см от этого поля, необходим заряд

Q

с электрическим полем

E

равным 1 В/м.

Яку величину має заряд, що викликає електричне поле, з потенціалом 10 см від нього?