Какова величина электрического поля в точке, которая находится на расстоянии 5 см от каждого из двух маленьких шариков, расположенных на расстоянии 8 см друг от друга, если заряды этих шариков равны +20 и -20 нКл?

Физика 11 класс Электрическое поле и закон Кулона электрическое поле расстояние 5 см заряды шариков +20 нКл -20 нКл расстояние 8 см физика 11 класс Новый

Для решения данной задачи, нам необходимо воспользоваться формулой для вычисления напряженности электрического поля, создаваемого точечным зарядом. Напряженность электрического поля E, создаваемого зарядом Q на расстоянии r, определяется по формуле:

E = k * |Q| / r²

где k — постоянная электрическая силы, равная 9 * 10^9 Н·м²/Кл².

В данной задаче у нас есть два заряда: +20 нКл и -20 нКл, которые расположены на расстоянии 8 см друг от друга. Сначала определим, где находится точка, в которой мы будем вычислять электрическое поле.

Пусть заряд +20 нКл находится в точке A, а заряд -20 нКл в точке B. Расстояние между ними равно 8 см. Точка C, в которой мы будем вычислять электрическое поле, находится на расстоянии 5 см от каждого из зарядов. Мы можем рассмотреть, что точка C находится на прямой, соединяющей A и B.

Теперь рассчитаем напряженность электрического поля от каждого из зарядов в точке C:

1. Расстояние от заряда +20 нКл до точки C: Это 5 см или 0.05 м.
2. Расстояние от заряда -20 нКл до точки C: Это также 5 см или 0.05 м.

Теперь подставим значения в формулу для каждого из зарядов.

• Для заряда +20 нКл:
• Q1 = +20 нКл = 20 * 10^-9 Кл
• E1 = k * |Q1| / r1² = 9 * 10^9 * (20 * 10^-9) / (0.05)²
• E1 = 9 * 10^9 * 20 * 10^-9 / 0.0025 = 720000 Н/Кл
• Для заряда -20 нКл:
• Q2 = -20 нКл = -20 * 10^-9 Кл
• E2 = k * |Q2| / r2² = 9 * 10^9 * (20 * 10^-9) / (0.05)²
• E2 = 720000 Н/Кл

Теперь определим направление полей:

• Поле от положительного заряда (+20 нКл) направлено от него.
• Поле от отрицательного заряда (-20 нКл) направлено к нему.

Так как точка C находится на равном расстоянии от обоих зарядов, то поля E1 и E2 имеют одинаковую величину, но противоположные направления. Таким образом, они будут направлены в одну сторону, и мы можем их сложить:

E = E1 + E2 = 720000 Н/Кл + 720000 Н/Кл = 1440000 Н/Кл

Следовательно, величина электрического поля в точке C составляет 1440000 Н/Кл.