Дано:
Площадь пластин (A) = 100 см^2 = 100 * 10^-4 м^2
Расстояние между пластинами (d) = 2 см = 0.02 м
Заряд одной пластины (q1) = 100 нКл = 100 * 10^-9 Кл
Заряд другой пластины (q2) = -100 нКл = -100 * 10^-9 Кл
Найти:
Силу притяжения между пластинами.
Решение:
Сила притяжения между пластинами определяется как модуль разности сил, действующих на каждую из них:
F = |F1 - F2|.
Сила, действующая на пластину в однородном электрическом поле, равна:
F = E * q * A,
где E - напряженность поля, q - заряд пластины, A - площадь пластины.
Так как поля между пластинами однородно, то напряженность поля E можно найти по формуле:
E = U / d,
где U - разность потенциалов между пластинами, d - расстояние между пластинами.
Разность потенциалов между пластинами:
U = k * |q1 - q2| / d,
где k - постоянная Кулона ≈ 9*10^9 Н·м^2/Кл^2.
Подставляя значения, получаем:
U = 9*10^9 * |100*10^-9 - (-100*10^-9)| / 0.02,
U ≈ 900 * (200*10^-9) / 0.02,
U ≈ 900 * 10^-3,
U = 0.9 В.
Теперь находим напряженность поля:
E = U / d,
E = 0.9 / 0.02,
E = 45 Н/Кл.
Находим силу притяжения между пластинами:
F = E * |q| * A,
F = 45 * 100*10^-9 * 100*10^-4,
F = 0.45 мН.
Ответ:
Сила притяжения между пластинами составляет 0.45 мН.