Какое значение имеет напряженность электрического поля в точке, расположенной посередине между двумя точечными зарядами q1=8*10^-9 Кл и q2=-12*10^-9 Кл, если расстояние между ними составляет 40 см?

Физика 11 класс Электрическое поле и напряженность электрического поля напряженность электрического поля точечные заряды q1 q2 расстояние между зарядами физика 11 класс электрическое поле расчёт напряженности закон Кулона среднее значение напряженности электростатика Новый

Для начала, давайте рассмотрим ситуацию с двумя точечными зарядами q1 и q2. У нас есть заряд q1 = 8 * 10^-9 Кл и заряд q2 = -12 * 10^-9 Кл, которые расположены на расстоянии 40 см друг от друга. Нам нужно найти напряженность электрического поля в точке, которая находится посередине между этими зарядами.

Первое, что нам нужно сделать, это определить расстояние от каждого заряда до этой средней точки. Поскольку расстояние между зарядами составляет 40 см, расстояние от каждого из них до середины будет равным:

• r = 40 см / 2 = 20 см = 0,2 м.

Теперь давайте рассмотрим, как напряженность электрического поля создается каждым из зарядов в средней точке. Напряженность электрического поля, создаваемая зарядом, рассчитывается по формуле:

E = k * |q| / r^2,

где:

• E — напряженность электрического поля;
• k — электростатическая постоянная, примерно равная 9 * 10^9 Н·м²/Кл²;
• q — значение заряда;
• r — расстояние от заряда до точки, в которой мы измеряем напряженность поля.

Теперь мы можем рассчитать напряженность электрического поля, создаваемую каждым из зарядов:

1. Для заряда q1:

E1 = k * |q1| / r^2 = (9 * 10^9 Н·м²/Кл²) * (8 * 10^-9 Кл) / (0,2 м)^2

Рассчитаем:

E1 = 9 * 10^9 * 8 * 10^-9 / 0,04 = 1,8 * 10^3 В/м.

2. Для заряда q2:

E2 = k * |q2| / r^2 = (9 * 10^9 Н·м²/Кл²) * (12 * 10^-9 Кл) / (0,2 м)^2

Рассчитаем:

E2 = 9 * 10^9 * 12 * 10^-9 / 0,04 = 2,7 * 10^3 В/м.

Теперь мы знаем, что напряженность электрического поля от заряда q1 направлена от него, а от заряда q2 направлена к нему, так как q2 отрицательный. Таким образом, в средней точке заряды создают электрические поля, которые имеют разные направления:

Направление E1 — от q1 к середине, а направление E2 — от середины к q2.

Теперь находим результирующую напряженность электрического поля в средней точке:

E = E2 - E1 (так как E2 направлено к q2, а E1 — от q1).

E = 2,7 * 10^3 В/м - 1,8 * 10^3 В/м = 0,9 * 10^3 В/м.

Итак, итоговая напряженность электрического поля в средней точке равна 0,9 * 10^3 В/м или 900 В/м. Направление результирующей напряженности будет направлено к заряду q2.

Ответ: 900 В/м, направлен в сторону заряда q2.