Как можно вычислить напряженность электростатического поля в точке, где на заряд 5,0*10^9 Кл действует сила 2,0*10^-3 Н, и определить величину заряда, создающего это поле, если расстояние между точкой и зарядом составляет 0,1 м?
Физика11 классЭлектростатиканапряжённость электростатического полявычисление напряженностизаряд 5,0*10^9 Клсила 2,0*10^-3 Нрасстояние 0,1 мвеличина зарядаэлектростатическое полефизика 11 класс
Чтобы вычислить напряженность электростатического поля в заданной точке, мы можем использовать закон Кулона. Напряженность электростатического поля (E) определяется как отношение силы (F),действующей на заряд (q),к величине этого заряда:
E = F / qВ нашем случае:
Теперь подставим значения в формулу:
E = (2,0 * 10^-3 Н) / (5,0 * 10^-9 Кл)Теперь произведем деление:
E = 4,0 * 10^6 Н/КлТаким образом, напряженность электростатического поля в данной точке составляет 4,0 * 10^6 Н/Кл.
Теперь давайте определим величину заряда, создающего это поле. Мы знаем, что напряженность электростатического поля также можно выразить через заряд (Q),создающий поле, и расстояние (r) до этого заряда:
E = k * |Q| / r^2где k - это электрическая постоянная, равная примерно 8,99 * 10^9 Н·м²/Кл².
Перепишем формулу, чтобы найти заряд Q:
|Q| = E * r^2 / kТеперь подставим известные значения:
Теперь можем вычислить заряд:
|Q| = (4,0 * 10^6 Н/Кл) * (0,1 м)^2 / (8,99 * 10^9 Н·м²/Кл²)Вычисляем:
|Q| = (4,0 * 10^6) * (0,01) / (8,99 * 10^9)|Q| = (4,0 * 10^4) / (8,99 * 10^9)|Q| ≈ 4,45 * 10^-6 КлТаким образом, величина заряда, создающего электростатическое поле, составляет примерно 4,45 * 10^-6 Кл.