Два точечных заряда q1 = 4 нКл и q2 = 1 нКл находятся на расстоянии R друг от друга.
Напряженность электрического поля равна нулю в точке, удаленной от первого заряда на расстояние
Другие предметыКолледжЭлектростатикаточечные зарядынапряженность электрического поляфизика колледжрасстояние между зарядамиэлектрическое полезакон Кулонавзаимодействие зарядоврасчёт электрического поляфизические задачиэлектростатика
Чтобы найти расстояние от первого заряда, в котором напряженность электрического поля равна нулю, нам нужно рассмотреть, как электрические поля создаваемые каждым из зарядов взаимодействуют друг с другом.
Два точечных заряда создают электрическое поле вокруг себя. Напряженность электрического поля (E) от точечного заряда рассчитывается по формуле:
где k - коэффициент пропорциональности (приблизительно 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл²),q - величина заряда, r - расстояние от заряда до точки, где измеряется поле.
В нашем случае у нас есть два заряда:
Мы ищем точку, где напряженность электрического поля равна нулю. Эта точка будет находиться на линии, соединяющей оба заряда, и будет ближе к меньшему заряду (q2),так как его электрическое поле будет меньше.
Обозначим расстояние от первого заряда (q1) до точки, где E = 0, как x. Тогда расстояние от второго заряда (q2) до этой точки будет R - x.
Теперь мы можем записать уравнение для условий, при которых напряженности электрических полей от обоих зарядов равны:
Сокращая k, мы получаем:
Подставим значения зарядов:
Умножим обе стороны на x² * (R - x)²:
Упростим уравнение:
Раскроем скобки:
Соберем все слагаемые в одну сторону:
Упростим уравнение:
Теперь это квадратное уравнение, которое можно решить по формуле для корней:
После нахождения корней мы получим расстояние x, которое будет расстоянием от первого заряда до точки, где электрическая напряженность равна нулю.
Таким образом, подставив известные значения и решив уравнение, вы сможете найти нужное расстояние.