Дано:
q = 6,25 мкКл = 6,25 × 10^(-6) Кл,
r1 = 6,0 см = 0,06 м,
r2 = 5,0 см = 0,05 м.
Необходимо найти напряженность электрического поля в точке, удаленной на r2 от каждого из зарядов.
Решение:
Для расчета напряженности электрического поля от точечного заряда используется формула:
E = k * |q| / r^2,
где k = 8,99 × 10^9 Н·м²/Кл² — электростатическая постоянная,
q — величина заряда,
r — расстояние от заряда до точки.
а) Оба заряда положительные:
Если оба заряда положительные, то напряженность поля от каждого заряда в точке будет направлена наружу от зарядов. Напряженности полей от обоих зарядов будут направлены друг к другу.
1. Сначала найдем напряженность поля от одного заряда:
E1 = k * |q| / r2^2
E1 = (8,99 × 10^9) * (6,25 × 10^(-6)) / (0,05)^2
E1 = 2,812 × 10^3 Н/Кл.
2. Поскольку оба заряда положительные, напряженности полей будут направлены в одну сторону (к центру, если находим поле в середине между ними), и их значения сложатся:
E = E1 + E1
E = 2 * 2,812 × 10^3
E = 5,624 × 10^3 Н/Кл.
Ответ для а): 5,624 × 10^3 Н/Кл.
б) Один заряд положительный, другой отрицательный:
Если один заряд положительный, а другой отрицательный, то напряженности полей будут направлены в противоположные стороны. Напряженность от положительного заряда направлена наружу, а от отрицательного — к заряду.
1. Напряженность поля от каждого заряда:
E1 = 2,812 × 10^3 Н/Кл (как и в предыдущем случае).
2. Так как поля от двух зарядов направлены в противоположные стороны, их напряженности вычитаются:
E = E1 - E1
E = 0.
Ответ для б): 0 Н/Кл.