Диэлектрическая проницаемость среды
Предоставляю альтернативную задачу 3. Два точечных заряда, один равный 30 нкл, а другой -36 нкл, находятся внутри среды
Предоставляю альтернативную задачу 3. Два точечных заряда, один равный 30 нкл, а другой -36 нкл, находятся внутри среды и взаимодействуют на расстоянии 18 см. Если сила взаимодействия между ними составляет 150 мкН, то какова диэлектрическая проницаемость среды? Просьба изложить данное условие, силу и формулу для решения. Буду признателен.
16.12.2023 20:52
Написать свой ответ:
Разъяснение:
Диэлектрическая проницаемость среды(ε) - это величина, которая характеризует способность среды изменять электрическое поле, образованное зарядами. Она измеряется в фарадах на метр (Ф/м).
Формула, используемая для решения данной задачи, является законом Кулона для силы взаимодействия между двумя точечными зарядами:
F = (1 / (4πε)) * (q1 * q2 / r^2),
где F - сила взаимодействия между зарядами, q1 и q2 - величины зарядов каждого заряда, а r - расстояние между ними.
В данной задаче известны значения зарядов (q1 = 30 нКл и q2 = 36 нКл), расстояние между ними (r = 18 см) и сила взаимодействия (F = 150 мкН). Требуется вычислить диэлектрическую проницаемость среды (ε).
Для решения задачи, выразим диэлектрическую проницаемость среды из формулы Кулона:
ε = (1 / (4π)) * (q1 * q2) / (F * r^2).
Демонстрация:
Дано: q1 = 30 нКл, q2 = -36 нКл, r = 18 см, F = 150 мкН.
Воспользуемся формулой для вычисления диэлектрической проницаемости среды:
ε = (1 / (4π)) * (30 нКл * (-36 нКл)) / (150 мкН * (0,18 м)^2).
Подставим значения и произведем вычисления:
ε = (1 / (4π)) * (-1080 нКл^2) / (150 * 10^(-6) Н * 0,0324 м^2).
Сокращаем и переводим в запрашиваемые единицы:
ε = (1 / (4π)) * (-1080 * 10^(-9) Кл^2) / (150 * 10^(-6) Н * 0,0324 м^2).
ε ≈ -2,14 * 10^(-9) Ф/м.
Таким образом, диэлектрическая проницаемость среды составляет примерно -2,14 * 10^(-9) Ф/м.
Совет:
Чтобы лучше понять диэлектрическую проницаемость среды, рекомендуется изучить ее определение, закон Кулона и электрическое поле. Знание школьного курса физики, в котором рассматриваются эти темы, поможет вам понять основные принципы и применение диэлектрической проницаемости в задачах.
Упражнение:
Заряды q1 и q2 равны соответственно 25 нКл и 40 нКл. Расстояние r между ними составляет 12 см. Известно, что сила взаимодействия между ними равна 200 мкН. Найдите диэлектрическую проницаемость среды.