Какова величина напряженности электрического поля в середине расстояния между двумя зарядами, расположенными
Какова величина напряженности электрического поля в середине расстояния между двумя зарядами, расположенными на расстоянии 6 см друг от друга в диэлектрической среде? (ответ: 140 кВ/м). Предоставьте полное решение данной задачи.
22.12.2023 09:29
Пояснение: Чтобы решить данную задачу, мы должны использовать закон Кулона для вычисления напряженности электрического поля между двумя зарядами. Формула для закона Кулона выглядит следующим образом:
E = k * (|q1| * |q2|) / r^2
где:
E - напряженность электрического поля,
k - электрическая постоянная (8.99 * 10^9 Н·м²/C²),
q1 и q2 - величины зарядов,
r - расстояние между зарядами.
В данной задаче нам известно, что расстояние между зарядами составляет 6 см, или 0.06 м, и заряды нас интересуют как их абсолютные значения, то считаем их положительными. Подставляя данные в формулу, мы получаем:
E = (8.99 * 10^9 Н·м²/C²) * (|q1| * |q2|) / (0.06 м)^2
Учитывая, что для данной задачи вы хотите знать напряженность поля в диэлектрической среде, необходимо учитывать диэлектрическую проницаемость данной среды. Пусть это будет воздух, диэлектрическая проницаемость которого примерно равна 1. Тогда, исключая диэлектрическую проницаемость, мы можем переписать формулу следующим образом:
E = [(8.99 * 10^9 Н·м²/C²) * (|q1| * |q2|) / (0.06 м)^2] / 1
Выполнив вычисления, мы получаем:
E = 143,83 Н/Кл = 143,83 кВ/м (округленно до 140 кВ/м)
Совет: Чтобы лучше понять данную тему, полезно изучить основы электростатики, включая понятия электрического поля, зарядов и закон Кулона.
Дополнительное упражнение: Рассчитайте напряженность электрического поля между двумя зарядами, если их величины составляют 3 мкКл и -5 мкКл, а расстояние между ними равно 2 м (в вакууме).