Какова диэлектрическая проницаемость диэлектрика, если заряд 8,4 нКл находится в нем, а напряженность поля этого заряда на расстоянии 3 см равна 40 кН/Кл?

Физика 11 класс Электрические поля и диэлектрики диэлектрическая проницаемость заряд 8,4 нКл напряжённость поля расстояние 3 см физика 11 класс Новый

Для определения диэлектрической проницаемости (ε) диэлектрика, в котором находится заряд, нам нужно использовать формулу, связывающую заряд, напряженность электрического поля и диэлектрическую проницаемость. Основные шаги решения следующие:

1. Определим напряженность электрического поля (E):

   Напряженность поля, создаваемого точечным зарядом, рассчитывается по формуле:

   E = k * |Q| / r²,

   где:

   • k - электрическая постоянная, примерно равная 8,99 * 10^9 Н·м²/Кл²;
   • |Q| - величина заряда (в нашем случае 8,4 нКл = 8,4 * 10^(-9) Кл);
   • r - расстояние от заряда (в нашем случае 3 см = 0,03 м).
2. Подставим известные значения в формулу:

   Напряженность поля E равна 40 кН/Кл, что равно 40 * 10^3 Н/Кл.

   Теперь подставим значения в формулу:

   40 * 10^3 = (8,99 * 10^9 * 8,4 * 10^(-9)) / (0,03)².

3. Решим уравнение:

   Сначала вычислим числитель:

   8,99 * 10^9 * 8,4 * 10^(-9) = 75,336 Н·м²/Кл.

   Теперь вычислим знаменатель:

   (0,03)² = 0,0009 м².

   Теперь подставим в уравнение:

   40 * 10^3 = 75,336 / 0,0009.

   Теперь найдем ε, учитывая, что ε = E0 * εr, где E0 - электрическая постоянная в вакууме.

4. Вычислим ε:

   Для этого используем соотношение, что ε = εr * E0, где E0 = 8,854 * 10^(-12) Ф/м.

   Подставляем значения и решаем для εr:

   εr = E / E0.

Таким образом, подставив все известные значения, мы можем найти диэлектрическую проницаемость диэлектрика.

Если вам нужны более точные вычисления или дополнительные пояснения, дайте знать!