Сколько работу совершат силы электрического поля при перемещении точечного заряда 1,41 мкл по дуге окружности с центром

Тема: Работа силы в электрическом поле

Описание: Для начала, давайте разберемся, что такое работа силы в электрическом поле. Работа силы — это скалярная величина, которая показывает количество энергии, переданное или потраченное в результате перемещения объекта под действием этой силы. В данной задаче, нам нужно найти работу силы электрического поля при перемещении точечного заряда по дуге окружности.

Чтобы решить данную задачу, применим формулу для работы силы в электрическом поле:

\[ W = q \cdot V \]

где
\( W \) - работа силы электрического поля,
\( q \) - заряд,
\( V \) - потенциальная разность.

Сначала, найдем потенциальную разность \( V \). Для этого, найдем разность потенциалов между начальной точкой и конечной точкой следующим образом:

\[ V = V_2 - V_1 \]

Так как зазор \( V \) по оси \( x \) не изменяется при перемещении по дуге окружности, \( V \) будет равна разности потенциалов в точке (1,1) и (-1,1). То есть,

\[ V = V(-1,1) - V(1,1) \]

Далее, необходимо найти значение потенциала \( V \) в данных точках. Для точки (1,1):

\[ V(1,1) = k \cdot \frac{q}{r_{1}} \]

где
\( k \) - постоянная Кулона,
\( q \) - заряд,
\( r_{1} \) - расстояние от точки (1,1).

Аналогично для точки (-1,1):

\[ V(-1,1) = k \cdot \frac{q}{r_{2}} \]

где
\( r_{2} \) - расстояние от точки (-1,1).

После нахождения \( V \), используем формулу работы силы в электрическом поле:

\[ W = q \cdot V \]

в которой \( q \) - заданное значение заряда.

Подставляем полученные значения и находим работу силы электрического поля при перемещении точечного заряда по дуге окружности.

Пример использования:

Дано: Заряд \( q = 1,41 \mu C \), \( r_{1} = \sqrt{2} \) м, \( r_{2} = 2 \) м.

Найдем работу силы электрического поля при перемещении точечного заряда по дуге окружности.

Совет: Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется изучить основные понятия электрического поля, потенциальной разности и работы силы в электрическом поле. Также полезно проработать задачи по данной теме, чтобы закрепить полученные знания.

Задание: Найдите работу силы электрического поля при перемещении точечного заряда 2 мкКл по дуге окружности с центром в начале координат из точки (2; 0) в точку (-2; 0), если у точечного заряда электрический потенциал 5 В и его заряд 3 мкКл.