В вершинах квадрата находятся одинаковые по модулю положительные точечные заряды. Какова напряженность электрического поля в центре квадрата?

Физика 10 класс Электрическое поле напряженность электрического поля точечные заряды центр квадрата физика электрическое поле квадрат заряды в вершинах модуль заряда Новый

Для того чтобы определить напряженность электрического поля в центре квадрата, давайте рассмотрим ситуацию более подробно.

Пусть у нас есть квадрат, в вершинах которого расположены четыре одинаковых по модулю положительных точечных заряда, обозначим их Q. Для простоты, будем считать, что длина стороны квадрата равна a.

Электрическое поле, создаваемое одним зарядом Q в точке, находящейся на расстоянии r от этого заряда, определяется по формуле:

• E = k * |Q| / r²

где k - электростатическая постоянная (приблизительно 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл²).

Теперь определим расстояние от каждого заряда до центра квадрата. Поскольку квадрат симметричен, центр квадрата будет находиться на равном расстоянии от всех четырех вершин. Это расстояние можно найти, используя теорему Пифагора:

• r = (a / √2)

Теперь, когда мы знаем расстояние, можем рассчитать напряженность электрического поля, создаваемую каждым зарядом в центре квадрата:

• E = k * Q / (a/√2)² = 2k * Q / a²

Теперь определим направление электрического поля. Направление электрического поля от положительного заряда всегда направлено от него. Так как все заряды положительные, электрические поля от каждого из зарядов будут направлены от них к центру квадрата.

Из-за симметрии расположения зарядов, компоненты электрического поля в горизонтальном и вертикальном направлениях будут взаимно уничтожаться. Например, электрические поля от зарядов, находящихся по диагонали, будут направлены в противоположные стороны и будут равны по величине, поэтому их горизонтальные и вертикальные компоненты в центре квадрата взаимно компенсируются.

Таким образом, результирующее электрическое поле в центре квадрата будет равно нулю:

Ответ: Напряженность электрического поля в центре квадрата равна 0 Н/Кл.