Как можно определить величину точечного заряда, если на расстоянии 20 мм от него в вакууме напряженность электрического поля равна 300 кВ/м?

Физика 11 класс Электрическое поле и закон Кулона определение точечного заряда напряженность электрического поля расстояние 20 мм Вакуум физика 11 класс Новый

Чтобы определить величину точечного заряда, используя данные о напряженности электрического поля, нам нужно воспользоваться формулой для напряженности электрического поля, создаваемого точечным зарядом:

E = k * |Q| / r^2

Где:

• E - напряженность электрического поля (в В/м или кВ/м),
• k - электрическая постоянная, равная приблизительно 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл²,
• |Q| - величина точечного заряда (в Кл),
• r - расстояние от заряда до точки, в которой измеряется напряженность (в метрах).

Теперь подставим известные значения в формулу.

1. Напряженность электрического поля E равна 300 кВ/м, что равно 300000 В/м.
2. Расстояние r равно 20 мм, что в метрах составляет 0.02 м.

Теперь подставим эти значения в формулу:

300000 = (8.99 * 10^9) * |Q| / (0.02)^2

Теперь решим это уравнение относительно |Q|:

1. Сначала найдем (0.02)^2:
• (0.02)^2 = 0.0004 м².
2. Подставим это значение в уравнение:
300000 = (8.99 * 10^9) * |Q| / 0.0004
3. Умножим обе стороны уравнения на 0.0004:
300000 * 0.0004 = 8.99 * 10^9 * |Q|
4. Вычислим 300000 * 0.0004:
120 = 8.99 * 10^9 * |Q|
5. Теперь разделим обе стороны на 8.99 * 10^9:
|Q| = 120 / (8.99 * 10^9)
6. Теперь вычислим |Q|:
|Q| ≈ 1.33 * 10^-9 Кл.

Таким образом, величина точечного заряда составляет примерно 1.33 нКл.