Определи модуль напряжённости электростатического поля в середине между одноимёнными зарядами (q₁>0, q₂>0)

16 Просмотров

Задание:

Определи модуль напряжённости электростатического поля в середине между одноимёнными зарядами (q₁>0, q₂>0), учитывая физические параметры данной системы: q₁=16 нКл, q₂=8 нКл, расстояние между зарядами l=90 см

Ответ на задание:

Модуль напряжённости электростатического поля в середине между одноимёнными зарядами

Решение:

Определим принцип суперпозиции:

Напряжённость результирующего электростатического поля в любой точке пространства равна векторной сумме напряжённостей электростатических полей, создаваемых каждым из зарядов в отдельности.

Рассчитаем напряжённость электростатического поля, создаваемого каждым зарядом:

Используем закон Кулона:

Для q₁:

E₁ = k * q₁ / r₁²

где:

E₁ – напряжённость поля, создаваемая зарядом q₁ (В/м)
k – постоянная Кулона (9 * 10^9 Н * м² / Кл²)
q₁ – заряд q₁ (16 нКл)
r₁ – расстояние от q₁ до точки, в которой вычисляется напряжённость (в данном случае, половина расстояния между зарядами, l/2 = 45 см = 0,45 м)

E₁ = 9 * 10^9 Н * м² / Кл² * 16 * 10^-9 Кл / (0,45 м)² = 8000 В/м

Для q₂:

E₂ = k * q₂ / r₂²

где:

E₂ – напряжённость поля, создаваемая зарядом q₂ (В/м)
k – постоянная Кулона (9 * 10^9 Н * м² / Кл²)
q₂ – заряд q₂ (8 нКл)
r₂ – расстояние от q₂ до точки, в которой вычисляется напряжённость (в данном случае, половина расстояния между зарядами, l/2 = 45 см = 0,45 м)

E₂ = 9 * 10^9 Н * м² / Кл² * 8 * 10^-9 Кл / (0,45 м)² = 4000 В/м

Рассчитаем результирующую напряжённость электростатического поля:

Так как заряды одноимённые, их поля направлены в одну сторону.

E = E₁ + E₂ = 8000 В/м + 4000 В/м = 12000 В/м

Ответ:

Модуль напряжённости электростатического поля в середине между одноимёнными зарядами составляет 12000 В/м.

Важно отметить:

В данном решении предполагалось, что заряды находятся в вакууме. Если среда между зарядами не вакуум, необходимо учитывать диэлектрическую проницаемость среды.
Также важно отметить, что данное решение является приближённым, так как оно не учитывает влияние других зарядов, которые могут находиться вблизи.

(Пока оценок нет)

Загрузка...