Какова напряженность электрического поля и потенциал в точке, которая находится на расстоянии 8 см от одного электрона и на расстоянии 6 см от другого электрона, если два электрона расположены на расстоянии 10 см друг от друга?

Физика 11 класс Электрическое поле и потенциал напряженность электрического поля потенциал в точке расстояние от электрона два электрона физика электростатика Новый

Для решения данной задачи нам нужно рассчитать напряженность электрического поля и электрический потенциал в заданной точке, учитывая, что у нас есть два электрона, расположенные на определенном расстоянии друг от друга.

Обозначим электроны как E1 и E2. Пусть E1 находится в точке A, а E2 в точке B. Расстояние между электронами равно 10 см. Точка C, в которой мы будем определять напряженность поля и потенциал, находится на расстоянии 8 см от E1 и 6 см от E2.

Для начала, давайте вспомним формулы для расчета электрического поля и электрического потенциала от точечного заряда:

• Напряженность электрического поля (E) от точечного заряда (q) на расстоянии r: E = k * |q| / r^2, где k - коэффициент пропорциональности (постоянная Кулона), равная примерно 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл².
• Электрический потенциал (V) от точечного заряда (q) на расстоянии r: V = k * q / r.

Теперь давайте рассчитаем напряженность электрического поля в точке C от каждого электрона.

1. Для электрона E1 (q = -1.6 * 10^(-19) Кл, r = 8 см = 0.08 м):
• Напряженность E1 = k * |q| / r^2 = 8.99 * 10^9 * 1.6 * 10^(-19) / (0.08)^2.
• Подсчитываем: E1 = 8.99 * 10^9 * 1.6 * 10^(-19) / 0.0064 ≈ 2.24 * 10^11 Н/Кл.
2. Для электрона E2 (r = 6 см = 0.06 м):
• Напряженность E2 = k * |q| / r^2 = 8.99 * 10^9 * 1.6 * 10^(-19) / (0.06)^2.
• Подсчитываем: E2 = 8.99 * 10^9 * 1.6 * 10^(-19) / 0.0036 ≈ 3.98 * 10^11 Н/Кл.

Теперь определим результирующую напряженность электрического поля в точке C. Напряженности от электронов направлены в разные стороны, так как электроны имеют одинаковый отрицательный заряд. Поэтому результирующая напряженность будет равна разности:

E = E2 - E1 = 3.98 * 10^11 - 2.24 * 10^11 = 1.74 * 10^11 Н/Кл.

Теперь перейдем к расчету электрического потенциала в точке C. Потенциал в данной точке будет суммой потенциалов от каждого электрона:

1. Потенциал от E1:
• V1 = k * q / r = 8.99 * 10^9 * (-1.6 * 10^(-19)) / 0.08.
• Подсчитываем: V1 ≈ -1.79 * 10^9 В.
2. Потенциал от E2:
• V2 = k * q / r = 8.99 * 10^9 * (-1.6 * 10^(-19)) / 0.06.
• Подсчитываем: V2 ≈ -2.39 * 10^9 В.

Теперь находим общий потенциал в точке C:

V = V1 + V2 = -1.79 * 10^9 + (-2.39 * 10^9) = -4.18 * 10^9 В.

Таким образом, мы получили:

• Напряженность электрического поля в точке C: E ≈ 1.74 * 10^11 Н/Кл.
• Электрический потенциал в точке C: V ≈ -4.18 * 10^9 В.