Какова потенциальная энергия системы, состоящей из точечных зарядов 1 мккл, 2 мккл и 3 мккл, расположенных в вершинах

Содержание: Потенциальная энергия системы точечных зарядов

Объяснение:
Потенциальная энергия системы точечных зарядов может быть вычислена с использованием закона Кулона. Закон Кулона гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Для вычисления потенциальной энергии системы точечных зарядов нужно учесть потенциальную энергию каждой пары точечных зарядов и сложить их.

Формула для вычисления потенциальной энергии двух зарядов:
𝑈 = 𝑘 * |𝑞1 ∙ 𝑞2| / 𝑟,

где:
- 𝑈 - потенциальная энергия,
- 𝑘 - постоянная Кулона (9 * 10^9 Н*м^2/Кл^2),
- 𝑞1 и 𝑞2 - заряды точечных зарядов,
- 𝑟 - расстояние между зарядами.

Чтобы найти потенциальную энергию системы, нужно посчитать потенциальную энергию для каждой пары точечных зарядов и сложить результаты. В данной задаче у нас три точечных заряда, поэтому имеем три комбинации пар зарядов.

Доп. материал:
Заряд1 = 1 мккл
Заряд2 = 2 мккл
Заряд3 = 3 мккл
Расстояние между зарядами = 0,1 м

Для нахождения потенциальной энергии системы необходимо вычислить потенциальную энергию каждой пары точечных зарядов и сложить результаты.

Потенциальная энергия для пары зарядов 1 и 2:
𝑈1-2 = (9 * 10^9) * |(1 * 10^(-6)) ∙ (2 * 10^(-6))| / (0.1) = 18 Дж

Потенциальная энергия для пары зарядов 2 и 3:
𝑈2-3 = (9 * 10^9) * |(2 * 10^(-6)) ∙ (3 * 10^(-6))| / (0.1) = 54 Дж

Потенциальная энергия для пары зарядов 1 и 3:
𝑈1-3 = (9 * 10^9) * |(1 * 10^(-6)) ∙ (3 * 10^(-6))| / (0.1) = 27 Дж

Общая потенциальная энергия системы:
𝑈системы = 𝑈1-2 + 𝑈2-3 + 𝑈1-3 = 18 Дж + 54 Дж + 27 Дж = 99 Дж

Ответ: Потенциальная энергия системы точечных зарядов, состоящей из точечных зарядов 1 мккл, 2 мккл и 3 мккл, расположенных в вершинах правильного треугольника со стороной 0,1 м, равна 99 Дж (джоулей).

Совет:
Для лучшего понимания задачи рекомендуется повторить основы закона Кулона и принципы потенциальной энергии. Разбить задачу на этапы, вычислить потенциальную энергию каждой пары зарядов и сложить результаты для получения общей потенциальной энергии системы.

Задача на проверку:
Если система состоит из трех точечных зарядов: 2 мккл, -3 мккл и 1 мккл, расположенных в вершинах правильного треугольника со стороной 0.2 м, какова будет потенциальная энергия системы? (Ответ округлите до целого числа)