На каком расстоянии от точечного заряда будет создан потенциал 30 В, если заряд равен q=10нКл?

Тема урока: Потенциал электрического поля точечного заряда

Описание: Расстояние от точечного заряда до точки, на которой создается заданный потенциал, зависит от значения заряда и потенциала. Потенциал электрического поля создается зарядом вокруг него и зависит от расстояния до заряда. Формула, которую можно использовать для решения данной задачи, называется формулой потенциальной энергии:

V = k * (q/r)

где V - потенциал, k - постоянная Кулона (k = 9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2), q - заряд точечного заряда, r - расстояние.

Переставляя формулу, чтобы найти расстояние r, получаем:

r = k * (q/V)

Подставляя известные значения, получим:

r = (9 * 10^9 Н * м^2/Кл^2) * (10 * 10^(-9) Кл) / (30 В)

Приведение единиц:

1 Н * м^2/Кл^2 = 1 В * м

10 * 10^(-9) Кл = 10 нКл

30 В = 30 В * 1 = 30 В * 1 В * м/1 В = 30 В * 1 В * м/1 В * 1 Н * м^2/1 В * Кл = 30 В * 1 Н * м^2/1 В * Кл = 30 В * 1 Н * м^2/Кл

r = 9 * 10^9 В * м * 10 * 10^(-9) м/ 30 В * 1 Н * м^2/Кл

Упрощаем:

r = (9 * 10^9 * 10 * 10^(-9)) м^2/ 30 Н * Кл

r = 9000 м^2/ 30 Н * Кл

r = 300 м

Таким образом, расстояние от точечного заряда будет равно 300 метров, чтобы создать потенциал 30 В.

Совет: Для лучшего понимания концепции потенциала электрического поля, рекомендуется ознакомиться с определением и основными принципами электростатики и закона Кулона. Также полезно разобраться в преобразовании единиц и использовании соответствующих формул для решения задач этого типа.

Дополнительное упражнение: Какое расстояние от точечного заряда с зарядом 5 нКл будет создан потенциал 50 В?