Найти работу электрических сил при перемещении точечного заряда q = 10 мккл из центра кольца к точке, находящейся
Найти работу электрических сил при перемещении точечного заряда q' = 10 мккл из центра кольца к точке, находящейся на оси кольца на расстоянии l = 50 см от его центра, в условии, что тонкое кольцо радиусом r = 25 см имеет неоднородное распределение заряда q = 5 мккл.
10.12.2023 17:00
Описание: Для решения данной задачи, мы можем использовать закон Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна их зарядам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Формула для расчета работы электрических сил выглядит следующим образом:
\[W = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \cdot \frac{q \cdot q'}{r}\]
Где:
- \(W\) - работа электрических сил,
- \(\epsilon_0\) - электрическая постоянная, равная \(8.85 \times 10^{-12}\) F/m,
- \(q\) - заряд источника силы,
- \(q'\) - заряд, на который действует сила,
- \(r\) - расстояние между зарядами.
В данной задаче, заряд источника сил (\(q\)) равен 5 мккл, заряд на который действует сила (\(q'\)) равен 10 мккл, а расстояние (\(r\)) составляет 50 см или 0.5 м.
Подставим данные в формулу и произведем вычисления:
\[W = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \cdot \frac{5 \times 10^{-6} \cdot 10 \times 10^{-6}}{0.5} \approx 3.58 \times 10^{-8} \, Дж\]
Таким образом, работа электрических сил при перемещении точечного заряда составляет приблизительно 3.58 * 10^-8 Дж.
Совет: Для лучшего понимания работы электрических сил, рекомендуется ознакомиться с понятием электрической постоянной (\(\epsilon_0\)), а также законом Кулона и его математическими выражениями. Также будет полезно разобраться в применении данного закона при решении задач с точечными зарядами.
Задание: Найдите работу электрических сил, если заряд источника сил равен 3 мккл, заряд на который действует сила равен 8 мккл, и расстояние между ними составляет 2 м.