Дано:
Заряд создающий поле (Q) = 7 Кл,
Заряд пробный (q) = 2 нКл,
Сила действующая на пробный заряд (F) = 1,75 мкН.
Найти:
А) Напряжённость поля (E),
Б) Потенциал поля (V),
В) Расстояние до точки, в которой действует сила на пробный заряд.
Решение:
А) Напряжённость поля можно найти с помощью закона Кулона:
E = F / q,
где F - сила, q - пробный заряд.
E = 1,75 * 10^-6 Н / 2 * 10^-9 Кл = 875 Н/Кл.
Б) Потенциал поля определяется как работа, которую совершает внешняя сила при перемещении единичного положительного заряда из бесконечности до данной точки:
V = k * Q / r,
где k - постоянная Кулона, Q - заряд создающий поле, r - расстояние до точки.
Воспользуемся формулой для напряжённости поля:
E = k * Q / r,
Отсюда находим:
r = k * Q / E,
где k ≈ 9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2.
r = (9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2) * (7 Кл) / (875 Н/Кл) ≈ 72 м.
Ответ:
А) Напряжённость поля E ≈ 875 Н/Кл.
Б) Потенциал поля V ≈ 7 * 10^9 В.
В) Расстояние до точки, в которой действует сила на пробный заряд, примерно 72 м.