Какова величина напряженности электрического поля в центре отрезка, соединяющего два точечных заряда, расположенных
Какова величина напряженности электрического поля в центре отрезка, соединяющего два точечных заряда, расположенных на расстоянии 20 см друг от друга, если их заряды составляют 5,0 и -5,0 нКл соответственно?
23.12.2023 22:50
Объяснение: Напряженность электрического поля (Е) в точке определяется векторной суммой электрических полей от всех зарядов, расположенных поблизости. В данной задаче у нас имеются два точечных заряда, расположенных на расстоянии 20 см друг от друга. Один заряд имеет величину 5,0 нКл, а другой -5,0 нКл.
Для нахождения напряженности электрического поля в центре отрезка, нужно сначала определить направление и величину электрических полей от каждого заряда. Затем мы суммируем эти поля векторно. В данном случае, так как заряды имеют равную величину, направление поля от каждого заряда будет противоположным.
Формула для расчета величины напряженности электрического поля (Е) в данном случае будет:
Е = |E₁| + |E₂|,
где E₁ и E₂ - величины полей от каждого заряда.
Величина поля от каждого заряда будет определяться формулой:
E = k * |q| / r²,
где k - постоянная Кулона (9 * 10^9 Н * м² / Кл²), |q| - величина заряда, r - расстояние до заряда.
Так как заряды равны по величине и противоположны по знаку, то поля от этих зарядов будут равны по величине.
Производим расчеты:
E₁ = E₂ = (9 * 10^9 Н * м² / Кл²) * (5,0 * 10^(-9) Кл) / (0,1 м)²,
E₁ = E₂ ≈ 4,5 * 10^(-4) Н / Кл.
Суммируем поля векторно:
Е = |E₁| + |E₂|,
Е = 2 * |E₁|,
Е ≈ 2 * 4,5 * 10^(-4) Н / Кл,
Е ≈ 9 * 10^(-4) Н / Кл.
Таким образом, величина напряженности электрического поля в центре отрезка составляет примерно 9 * 10^(-4) Н / Кл.
Например:
Задача: Какова величина напряженности электрического поля в центре отрезка, соединяющего два точечных заряда, расположенных на расстоянии 30 см друг от друга, если их заряды составляют 3,0 и -3,0 нКл соответственно?
Совет: Для лучшего понимания темы, важно запомнить, что напряженность электрического поля зависит от величины заряда и расстояния до него. В данном случае, равновеликие и противоположно заряженные заряды создают поля с одинаковой величиной и противоположным направлением.
Практика: Какова величина напряженности электрического поля в центре отрезка, соединяющего два точечных заряда, расположенных на расстоянии 15 см друг от друга, если их заряды составляют 2,0 и -4,0 нКл соответственно?