Вопрос школьника
Два точечных заряда q1 = 9 нКл и q2 = -27,7 нКл находятся на расстоянии r = 5 см друг от друга. Чему равна напряжённость электростатического поля в точке, расположенной на расстоянии r1 = 3 см от положительного заряда и r2 = 4 см от отрицательного?
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать формулу для напряженности электростатического поля точечного заряда:
E = k*q/r^2,
где k — постоянная Кулона (9*10^9 Н*м^2/Кл^2), q — величина заряда, r — расстояние от заряда до точки, в которой ищется напряженность.
Для точки, находящейся на расстоянии r1 = 3 см от положительного заряда q1, расстояние до отрицательного заряда q2 будет r2 = 5 см — r1 = 2 см.
Тогда напряженность электростатического поля в точке, находящейся на расстоянии r1 = 3 см от положительного заряда q1, будет равна:
E1 = k*q1/r1^2 — k*q2/r2^2 = 9*10^9 * 9*10^-9 / (0.03)^2 — 9*10^9 * (-27.7*10^-9) / (0.02)^2 = 1.35*10^6 Н/Кл.
Аналогично, для точки, находящейся на расстоянии r2 = 4 см от отрицательного заряда q2, расстояние до положительного заряда q1 будет r1 = 5 см — r2 = 1 см.
Тогда напряженность электростатического поля в точке, находящейся на расстоянии r2 = 4 см от отрицательного заряда q2, будет равна:
E2 = k*q2/r2^2 — k*q1/r1^2 = 9*10^9 * (-27.7*10^-9) / (0.04)^2 — 9*10^9 * 9*10^-9 / (0.01)^2 = -1.96*10^6 Н/Кл.
Таким образом, напряженность электростатического поля в точке, находящейся на расстоянии r1 = 3 см от положительного заряда q1, равна 1.35*10^6 Н/Кл, а в точке, находящейся на расстоянии r2 = 4 см от отрицательного заряда q2, равна -1.96*10^6 Н/Кл. Знак «-» во втором случае означает, что направление поля будет противоположным направлению отрицательного заряда.
