Яким чином можна визначити модуль заряду кожної кульки, якщо дві маленькі кульки з однаковими зарядами взаємодіють

Тема занятия: Модуль заряду кульки

Инструкция:
Для определения модуля заряда каждой кульки, используем законы Кулона и соотношение для силы взаимодействия между ними.

Пусть Q1 и Q2 - заряды кульки 1 и кульки 2 соответственно. Формула для силы взаимодействия двух точечных зарядов определяется следующим образом:

F = (1/4πε) * |Q1Q2| / r^2 ,

где F - модуль силы, ε - диэлектрическая проницаемость среды, |Q1Q2| - модуль произведения зарядов, r - расстояние между зарядами.

В данной задаче значение силы взаимодействия (F) равно 2,2 мН (миллиньютон), а расстояние (r) равно 50 см (50 * 10^-2 метра). Диэлектрическая проницаемость (ε) трансформаторного масла равна 2,2.

Подставим известные значения в формулу:

2,2 мН = (1/4π * 2,2) * |Q1Q2| / (50 * 10^-2)^2.

Теперь мы можем найти модуль заряда кульки (|Q1Q2|). Для этого перенесем оставшиеся переменные в другую сторону уравнения:

|Q1Q2| = (2,2 мН * 4π * (50 * 10^-2)^2) / 2,2.

Вычислим значение модуля заряда кульки (|Q1Q2|), подставив известные значения:

|Q1Q2| = 1,256 мкКл (микрокулон).

Таким образом, модуль заряда каждой кульки равен 1,256 микрокулона.

Пример:
Зная модуль заряда каждой кульки, мы можем рассчитать силу взаимодействия между ними при других значениях расстояния или диэлектрической проницаемости.

Совет:
Для лучшего понимания материала рекомендуется ознакомиться с основами электростатики и законами Кулона. Практикуйтесь в решении подобных задач, чтобы закрепить материал.

Задача для проверки:
Две заряженные кульки взаимодействуют с силой 3 мН при расстоянии между ними 30 см. Диэлектрическая проницаемость среды равна 1,5. Найдите модуль заряда каждой кульки.