Какова напряженность поля в центре квадрата со стороной a=10 клеток, где заряды 1, 2, 3 и 4 расположены в его вершинах?

Электрическое поле в центре квадрата

Разъяснение:

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать теорему Гаусса, которая говорит, что электрическое поле внутри замкнутой поверхности пропорционально сумме зарядов, находящихся внутри этой поверхности. В данном случае, у нас есть квадрат со стороной a = 10 клеток, в котором заряды 1, 2, 3 и 4 расположены в его вершинах.

Расстояние между центром квадрата и каждой из его вершин равно половине стороны квадрата, то есть a/2 = 10/2 = 5 клеток. Заряды расположены в вершинах квадрата на расстоянии a/2 друг от друга.

Для нахождения напряженности поля в центре квадрата, мы должны сложить векторы напряженностей полей от каждого заряда. Каждый вектор будет направлен от вершины квадрата, где находится заряд, к его центру.

Предположим, что каждый заряд Q1, Q2, Q3 и Q4 равен 1 Кл (кл). Тогда напряженность поля от каждого заряда равна E = k * Q / r^2, где k - постоянная Кулона (k ≈ 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), Q - заряд каждого заряда, r - расстояние от заряда до центра квадрата.

Напряженность поля будет равна сумме векторов напряженностей полей от каждого заряда. В данном случае, так как все заряды равны 1 Кл, мы можем просто сложить векторы напряженностей полей по закону параллелограмма.

Таким образом, напряженность поля в центре квадрата будет равна напряженности поля от одного заряда, умноженной на 2, так как мы имеем 2 заряда, находящихся на одинаковом расстоянии от центра квадрата.

Таким образом, E = k * Q / r^2 * 2.

Доп. материал:

В данном случае, мы имеем заряды, равные 1 Кл, и расстояние от каждого заряда до центра квадрата составляет 5 клеток. Подставляя значения в формулу, мы получаем:

E = (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2) * (1 Кл) / (5 клеток)^2 * 2.

Советы:

- Помните, что векторы напряженности полей складываются по закону параллелограмма.
- Обратите внимание на единицы измерения и константу Кулона в формуле.

Проверочное упражнение:

Какова будет напряженность поля в центре квадрата, если заряды в его вершинах будут следующими: 1 Кл, 2 Кл, 3 Кл и 4 Кл?