Давайте поэтапно разберем все вопросы, связанные с зарядами Q и q, их взаимодействием и электрическим полем.

Сила, действующая на заряд q, может быть найдена с помощью закона Кулона, который гласит:

F = k * |Q * q| / r^2

где:

• F - сила взаимодействия;
• k - электрическая постоянная (приблизительно 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл²);
• |Q * q| - произведение модулей зарядов;
• r - расстояние между зарядами.

Подставим значения:

• Q = 4 нКл = 4 * 10^-9 Кл;
• q = 3 нКл = 3 * 10^-9 Кл;
• r = 15 см = 0.15 м;

Теперь подставим в формулу:

F = (8.99 * 10^9) * |(4 * 10^-9) * (3 * 10^-9)| / (0.15)^2

Вычисляем:

F ≈ 0.000719 Н

Напряженность электрического поля E создаваемого зарядом Q определяется по формуле:

E = k * |Q| / r^2

Подставим значения:

E = (8.99 * 10^9) * |4 * 10^-9| / (0.15)^2

Вычисляем:

E ≈ 159.68 * 10^3 В/м

Теперь найдем электрический потенциал V в точке, где находится заряд q:

Формула для потенциала:

V = k * Q / r

Подставим значения:

V = (8.99 * 10^9) * (4 * 10^-9) / 0.15

Вычисляем:

V ≈ 239.73 В

Работа, необходимая для перемещения заряда q, может быть найдена по формуле:

A = q * (V1 - V2)

где V1 - потенциал в начальной точке (где находится заряд q),а V2 - потенциал в конечной точке (посередине между Q и q).

Потенциал в средней точке будет:

V2 = k * Q / (r/2)

Подставим значения:

V2 = (8.99 * 10^9) * (4 * 10^-9) / (0.075)

Вычисляем:

V2 ≈ 479.46 В

Теперь найдем работу:

A = (3 * 10^-9) * (239.73 - 479.46)

Вычисляем:

A ≈ -7.19 * 10^-6 Дж

(Знак минус указывает на то, что работа совершается против электрического поля).

Итак, мы нашли все необходимые значения:

• Сила, действующая на заряд q: ≈ 0.000719 Н;
• Напряжённость электрического поля: ≈ 159.68 * 10^3 В/м;
• Потенциал в точке, где находится заряд q: ≈ 239.73 В;
• Работа, необходимая для перемещения заряда q: ≈ -7.19 * 10^-6 Дж.