Дано: заряды в вершинах квадрата - 8 нКл каждый, сторона квадрата 10 см.
а) Для расчета результирующей напряженности электрического поля в центре квадрата, обусловленной зарядами в вершинах, мы можем рассмотреть ситуацию симметрично относительно центра квадрата. Таким образом, напряженности, создаваемые зарядами в противоположных вершинах, будут компенсироваться.
Таким образом, в результате мы имеем два параллельных вектора напряженности, создаваемые зарядами на соседних вершинах квадрата. Результирующая напряженность в центре квадрата будет равна нулю.
Ответ:
а) Результирующая напряженность электрического поля в центре квадрата равна 0.
б) Найдем напряженность электрического поля, создаваемую одним из четырех зарядов, в центре квадрата. Для этого рассмотрим поле от одного заряда в центре квадрата.
Используем формулу для напряженности электрического поля от точечного заряда: E = k * |q| / r^2, где k - постоянная Кулона (k ≈ 9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2), q - заряд, r - расстояние от заряда.
Для одного заряда в центре квадрата: E = 9 * 10^9 * |8 * 10^(-9)| / (5)^2 = 0.576 кН/Кл.
Ответ:
б) Напряженность электрического поля, создаваемая одним из четырех зарядов, в центре квадрата равна 0.576 кН/Кл.
в) Для рассчета напряженности электрического поля, создаваемого тремя из четырех зарядов, в центре квадрата, мы можем рассмотреть две ситуации: компенсацию от двух противоположных зарядов и направленную суммарную напряженность от трех зарядов на одной стороне квадрата.
1. Для двух противоположных зарядов: E = 0 (аналогично рассуждениям в пункте а).
2. Для направленной суммарной напряженности от трех зарядов на одной стороне квадрата: E = 9 * 10^9 * |8 * 10^(-9) + 8 * 10^(-9)| / (5)^2 = 1.152 кН/Кл.
Ответ:
в) Напряженность электрического поля, создаваемая тремя из четырех зарядов, в центре квадрата равна 1.152 кН/Кл.