Какова будет напряженность поля в точке, находящейся на расстоянии 50 см от каждого из двух одинаковых точечных зарядов

Физика: Напряженность электрического поля точечного заряда

Разъяснение: Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон Кулона для определения напряженности электрического поля от каждого из двух зарядов и затем сложить полученные значения.

Закон Кулона утверждает, что сила между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению их величин и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Формула для силы (F) между двумя зарядами (q1 и q2) задана как:

F = (k * q1 * q2) / r^2

где k - постоянная Кулона (относительная единица в вакууме), q1 и q2 - величина зарядов, r - расстояние между зарядами.

Для нашей задачи, у нас есть два заряда по 300 нкл каждый, и расстояние между ними составляет 60 см. Нам необходимо найти напряженность поля в точке, находящейся на расстоянии 50 см от каждого заряда.

Мы можем рассчитать напряженность поля от каждого заряда, используя формулу:

E = F / q

где E - напряженность поля, F - сила, q - величина заряда.

Таким образом, для каждого заряда мы можем найти напряженность поля по формуле:

E1 = (k * q1) / r1^2

E2 = (k * q2) / r2^2

Здесь r1 - расстояние от первого заряда до искомой точки, а r2 - расстояние от второго заряда до этой же точки.

Подставляя значения q1 = q2 = 300 нкл, r1 = r2 = 50 см = 0,5 м и используя значение постоянной Кулона k = 9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2, мы можем вычислить каждое значение напряженности поля.

E1 = (9 * 10^9 * 300 * 10^-9) / (0,5^2)

E2 = (9 * 10^9 * 300 * 10^-9) / (0,5^2)

Затем мы складываем значения E1 и E2, чтобы получить общую напряженность электрического поля в точке, находящейся на равном расстоянии от каждого заряда.

Детальное решение этой задачи позволит школьнику лучше понять, как применять закон Кулона и вычислять напряженность поля в таких случаях.

Пример использования:
Вычислим напряженность поля в точке, находящейся на расстоянии 50 см от двух точечных зарядов по 300 нкл, расположенных друг от друга на расстоянии 60 см.

Совет:
При решении этой задачи важно помнить о знаках зарядов. Если заряды одного знака, напряженность поля в точке будет направлена в противоположные стороны от этих зарядов. Если заряды разных знаков, напряженность поля будет направлена между ними. Кроме того, убедитесь, что правильно перевели единицы измерения в систему СИ, чтобы получить правильный ответ.

Упражнение:
Два точечных заряда имеют величины +2 мкКл и -5 мкКл. Они расположены на расстоянии 10 м друг от друга. Найдите напряженность поля в точке, находящейся посередине между этими двумя зарядами.