Равновесие точечных зарядов
1. Какой должен быть отрицательный точечный заряд, помещенный между двумя положительными зарядами (60 нкл и
1. Какой должен быть отрицательный точечный заряд, помещенный между двумя положительными зарядами (60 нкл и 20 нкл), чтобы все три заряда находились в равновесии? Ответ представить в нкл.
2. Что представляет собой потенциал поля в точке пересечения осей двух тонких стержней длиной 20 см, заряженных равномерно с линейной плотностью заряда 10 мккл/м и расположенных в одной плоскости перпендикулярно друг другу? Расстояние от точки пересечения до ближайших концов составляет 10 см. Ответ выразить в кв.
3. Какой должна быть толщина тонкого проводящего шара, соединяющего два удаленных шара диаметрами 20 и 30 см?
2. Что представляет собой потенциал поля в точке пересечения осей двух тонких стержней длиной 20 см, заряженных равномерно с линейной плотностью заряда 10 мккл/м и расположенных в одной плоскости перпендикулярно друг другу? Расстояние от точки пересечения до ближайших концов составляет 10 см. Ответ выразить в кв.
3. Какой должна быть толщина тонкого проводящего шара, соединяющего два удаленных шара диаметрами 20 и 30 см?
29.11.2023 12:27
Написать свой ответ:
Объяснение:
Для того, чтобы три заряда находились в равновесии, сумма всех сил, действующих на каждый из зарядов, должна быть равна нулю.
1. Если между двумя положительными зарядами мы поместим отрицательный заряд, то сила притяжения между отрицательным и положительными зарядами будет действовать на отрицательный заряд в направлении положительных зарядов. Сила отталкивания между положительными зарядами будет действовать на отрицательный заряд в направлении противоположном положительным зарядам.
2. Чтобы найти значение отрицательного заряда, можем воспользоваться формулой для расчета силы между двумя точечными зарядами: F = (k * |q1 * q2|) / r^2, где F - сила притяжения или отталкивания, k - постоянная Кулона, q1 и q2 - величины зарядов, r - расстояние между зарядами.
3. Подставив известные значения и зная, что сумма сил на каждый из зарядов должна быть равна нулю, можно решить уравнение и найти значение отрицательного заряда.
Пример:
Задача 1:
Дано: q1 = 60 нкл, q2 = 20 нкл
Ищем: отрицательный заряд q3
Решение:
Сила притяжения между q1 и q3: F1 = (k * |q1 * q3|) / r^2
Сила отталкивания между q2 и q3: F2 = (k * |q2 * q3|) / r^2
F1 - F2 = 0
(k * |q1 * q3|) / r^2 - (k * |q2 * q3|) / r^2 = 0
Подставляем известные значения:
(9 * 10^9 * 60нкл * q3) / r^2 - (9 * 10^9 * 20нкл * q3) / r^2 = 0
Решая уравнение, получим значение отрицательного заряда q3.
Совет:
Для лучшего понимания равновесия точечных зарядов, рекомендуется изучить концепции закона Кулона и сил взаимодействия между зарядами. Также полезно ознакомиться с понятиями притяжения и отталкивания, а также взаимодействия между противоположными и одинаковыми зарядами.
Закрепляющее упражнение:
В задаче 1, если положительные заряды имеют значения 40 нкл и 70 нкл, найдите значение отрицательного заряда, чтобы все три заряда находились в равновесии. Ответ представьте в нкл.