Какую работу выполняет электростатическое поле, перемещая заряд 10-12 Кл из точки А в точки В и С (см. рисунок 110)?

Тема: Электростатическое поле и работа

Пояснение:
Электростатическое поле - это область вокруг заряженного объекта, в которой действуют электрические силы на другие заряды. Это поле создается положительными или отрицательными зарядами и проявляется через напряженность электрического поля.

Работа, выполняемая электростатическим полем при перемещении заряда из точки А в точку В и из точки А в точку С, можно определить с помощью формулы:

\[W = q \cdot \Delta V\]

где
\(W\) - работа, выполняемая полем,
\(q\) - заряд,
\(\Delta V\) - изменение потенциала между начальной и конечной точками.

В данной задаче, заряд равен \(10^{-12}\) Кл, а расстояния равны 4 см и 3 см. Напряженность поля составляет 10 В/м.

Для нахождения работы, необходимо найти изменение потенциала между точками А и В, а также между точками А и С. Затем, используя формулу работаю, можем определить работу электростатического поля.

Пример:
Найдем работу, которую выполнит электростатическое поле, перемещая заряд \(10^{-12}\) Кл из точки А в точку В и из точки А в точку С.

Начнем с расчета изменения потенциала между точками А и В:
\(\Delta V_{AB} = E \cdot d_{AB}\)
\(\Delta V_{AB} = 10 \, \text{В/м} \cdot 0.03 \, \text{м} = 0.3 \, \text{В}\)

Теперь расчитаем изменение потенциала между точками А и С:
\(\Delta V_{AC} = E \cdot d_{AC}\)
\(\Delta V_{AC} = 10 \, \text{В/м} \cdot 0.04 \, \text{м} = 0.4 \, \text{В}\)

Используем формулу работы:
\(W_{AB} = q \cdot \Delta V_{AB}\)
\(W_{AB} = (10^{-12} \, \text{Кл}) \cdot (0.3 \, \text{В}) = 3 \times 10^{-13} \, \text{Дж}\)

\(W_{AC} = q \cdot \Delta V_{AC}\)
\(W_{AC} = (10^{-12} \, \text{Кл}) \cdot (0.4 \, \text{В}) = 4 \times 10^{-13} \, \text{Дж}\)

Таким образом, электростатическое поле выполнит работу величиной \(3 \times 10^{-13} \, \text{Дж}\) при перемещении заряда из точки А в точку В и величиной \(4 \times 10^{-13} \, \text{Дж}\) при перемещении заряда из точки А в точку С.

Совет:
Для лучшего понимания электростатического поля и работы, рекомендуется ознакомиться с понятием напряженности поля, а также изучить уравнения и формулы для работы и потенциала. Практика с решением подобных задач поможет закрепить материал.

Проверочное упражнение:
Пусть заряд составляет \(2 \times 10^{-11}\) Кл, расстояние между точками А и В равно 6 см, а расстояние между точками А и С равно 5 см. Напряженность поля составляет 8 В/м. Найдите работу, которую выполнит электростатическое поле, перемещая заряд из точки А в точку В и из точки А в точку С. Ответ дайте в джоулях.