Дано: сторона квадрата = 4 см, заряд каждого из четырех зарядов = 2 нКл
Найти: напряженность электрического поля в центре квадрата для разных случаев расположения зарядов.
Решение: По закону Кулона напряженность электрического поля в центре квадрата можно найти как сумму напряженностей, создаваемых каждым из четырех зарядов.
Если два положительных заряда расположены на противоположных вершинах, а два отрицательных на оставшихся вершинах, то напряженность электрического поля будет равна 0, так как электрические поля, создаваемые парами противоположных зарядов, будут направлены в противоположные стороны и уничтожат друг друга.
Если все четыре заряда одинакового знака, то напряженность электрического поля в центре квадрата будет равна сумме напряженностей, создаваемых каждым из зарядов. Расстояние от центра квадрата до каждой из вершин равно половине длины стороны, то есть 2 см.
Таким образом, напряженность электрического поля в центре квадрата для данного случая будет равна: E = (k * q) / r^2 + (k * q) / r^2 + (k * q) / r^2 + (k * q) / r^2, где k - постоянная Кулона (8,9910^9 Нм^2/Кл^2), q - величина заряда (2.0*10^-9 Кл), r - расстояние от центра квадрата до вершины (0.02 м).
Результат: E = (8,9910^9 * 2.010^-9) / (0.02)^2 + (8,9910^9 * 2.010^-9) / (0.02)^2 + (8,9910^9 * 2.010^-9) / (0.02)^2 + (8,9910^9 * 2.010^-9) / (0.02)^2 E = 4 * (8,9910^9 * 2.010^-9) / (0.02)^2 E = 1.796*10^6 Н/Кл.
Ответ: Напряженность электрического поля в центре квадрата, если все четыре заряда одинакового знака, равна 1.796*10^6 Н/Кл.