Напряженность электрического поля от двух точечных зарядов
Какова напряженность электрического поля в точке, возникающего от двух точечных зарядов? Значения зарядов q1
Какова напряженность электрического поля в точке, возникающего от двух точечных зарядов? Значения зарядов q1 и q2 составляют 60 нКл и 90 нКл соответственно, а расстояние между линиями сеток составляет 5 см (см. рисунок). Между зарядом q1 и точкой А есть 2 линии сетки, а между точкой А и зарядом q2 - 6 линий сетки.
26.11.2023 02:20
Написать свой ответ:
Инструкция: Напряженность электрического поля в точке, возникающего от двух точечных зарядов, можно рассчитать воспользовавшись формулой:
E = k * (q1 / r1^2 + q2 / r2^2)
где E - напряженность электрического поля, k - постоянная Кулона (k = 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), q1 и q2 - значения зарядов, r1 и r2 - расстояния от точки до зарядов.
В данной задаче у нас есть два заряда q1 = 60 нКл и q2 = 90 нКл. Расстояние от точки до первого заряда составляет r1 = 2 см = 0.02 м, а до второго заряда r2 = 6 см = 0.06 м.
Подставляя известные значения в формулу, получаем:
E = 9 * 10^9 * (60 * 10^-9 / (0.02^2) + 90 * 10^-9 / (0.06^2))
E = 9 * 10^9 * (30000000 + 5000000) = 9 * 10^9 * 35000000 = 3.15 * 10^17 Н / Кл
Таким образом, напряженность электрического поля в данной точке составляет 3.15 * 10^17 Н / Кл.
Доп. материал:
Задача: Два точечных заряда имеют значения 20 мкКл и -40 мкКл соответственно. Расстояние между ними составляет 10 см. Найдите напряженность электрического поля в точке, находящейся на полпути между зарядами.
Заряд q1 = 20 мкКл
Заряд q2 = -40 мкКл
Расстояние r = 10 см = 0.1 м
Совет: Для понимания данной темы, полезно изучить основные законы электростатики, а именно закон Кулона и понятие напряженности электрического поля.
Закрепляющее упражнение: Два точечных заряда имеют значения 30 нКл и -50 нКл соответственно. Расстояние между ними равно 8 см. Найдите напряженность электрического поля в точке, находящейся на полпути между зарядами. (Ответ округлите до двух знаков после запятой).
Разъяснение: Напряженность электрического поля в точке, возникающего от двух точечных зарядов, может быть рассчитана с использованием закона Кулона. Закон Кулона гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами прямо пропорциональна величине зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Напряженность электрического поля E в точке А можно рассчитать следующим образом:
- Рассчитаем силу воздействия каждого заряда на точку А, используя закон Кулона: F1 = k * q1 * |q1 - q2| / r1^2 и F2 = k * q2 * |q1 - q2| / r2^2, где k - постоянная Кулона, q1 и q2 - величины зарядов, r1 и r2 - расстояния от зарядов до точки А.
- Найдем векторную сумму сил F1 и F2: F = F1 + F2.
- Зная силу F, можно рассчитать напряженность электрического поля E в точке А: E = F / q, где q - величина тестового заряда.
Например: Пусть k = 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2, q1 = 60 * 10^(-9) Кл, q2 = 90 * 10^(-9) Кл, r1 = 2.5 * 10^(-2) м и r2 = 7.5 * 10^(-2) м. Найдем напряженность электрического поля E в точке А.
- Вычислим силы F1 и F2, используя формулы F1 = k * q1 * |q1 - q2| / r1^2 и F2 = k * q2 * |q1 - q2| / r2^2.
- Произведем сложение векторов F1 и F2, чтобы найти векторную сумму F.
- Разделим сумму сил F на величину тестового заряда q, чтобы найти напряженность электрического поля E.
Совет: При решении данной задачи внимательно следите за знаками зарядов. Правило взаимодействия зарядов гласит, что одноименные заряды отталкиваются, а разноименные заряды притягиваются. Корректное использование знаков зарядов поможет правильно рассчитать направление и величину силы и, соответственно, напряженность электрического поля.
Дополнительное упражнение: Вычислите напряженность электрического поля в точке А, если q1 = 20 * 10^(-9) Кл, q2 = -15 * 10^(-9) Кл, r1 = 4 * 10^(-2) м и r2 = 8 * 10^(-2) м. (Ответ: E = 1.2 * 10^5 Н/Кл)