Где нужно расположить третий заряд относительно первого заряда, чтобы достичь равновесия, если расстояние между двумя

Суть вопроса: Равновесие в системе зарядов

Пояснение: В данной задаче требуется определить местоположение третьего заряда относительно первого заряда, при котором система зарядов будет находиться в равновесии. В системе есть два заряда: первый заряд с положительным зарядом +18·10^-9 Кл и второй заряд с отрицательным зарядом -2·10^-9 Кл. Расстояние между этими двумя зарядами составляет 8 см.

Равновесие в системе зарядов достигается, когда сумма всех моментов зарядов равна нулю. Момент заряда определяется как произведение его заряда на расстояние до него от некоторой опорной точки.

Чтобы определить местоположение третьего заряда, вычислим моменты каждого из двух первых зарядов относительно некоторого выбранного центра координат, а затем приравняем их:

Момент первого заряда: M1 = q1 * r1,
где q1 - заряд первого заряда (+18·10^-9 Кл),
r1 - расстояние до первого заряда (используемое как референсное расстояние).

Момент второго заряда: M2 = q2 * r2,
где q2 - заряд второго заряда (-2·10^-9 Кл),
r2 - расстояние до второго заряда (8 см = 0.08 м).

Третий заряд будет иметь заряд и местоположение таким образом, чтобы его момент относительно выбранного центра координат также равнялся нулю.

Демонстрация: Предположим, что выбран центр координат в середине между двумя зарядами. Тогда момент первого заряда (+18·10^-9 Кл) будет равен моменту второго заряда (-2·10^-9 Кл). Момент третьего заряда будет равен нулю, поэтому его заряд и местоположение определятся уравнением M3 = q3 * r3 = 0, где q3 - заряд третьего заряда и r3 - его расстояние от выбранного центра координат.

Совет: Для лучшего понимания таких задач, рекомендуется использовать диаграмму, на которой отмечены расстояния между зарядами и их заряды. Это позволит визуализировать систему зарядов и проиллюстрировать их местоположение относительно выбранного центра координат.

Дополнительное задание: Определите заряд и местоположение третьего заряда относительно первого заряда и второго заряда, чтобы система находилась в равновесии, если расстояние между первым и вторым зарядами составляет 10 см, а их заряды равны +10·10^-9 Кл и -6·10^-9 Кл соответственно.