Вопрос школьника
Заряд маленького шарика увеличивают на η = 44%. Как и на сколько следует изменить расстояние от заряда до точки наблюдения, чтобы напряженность электрического поля не изменилась? Первоначальное расстояние r1 = 0,15 м.
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать формулу для напряженности электрического поля, которая выражается через заряд и расстояние до точки наблюдения:
E = k*q/r^2,
где k — постоянная Кулона, q — заряд, r — расстояние до точки наблюдения.
При увеличении заряда на 44% его новое значение будет q2 = 1,44*q1, где q1 — первоначальное значение заряда.
Чтобы напряженность электрического поля не изменилась, необходимо изменить расстояние до точки наблюдения. Обозначим новое расстояние как r2.
Так как напряженность электрического поля не должна измениться, то можно записать уравнение:
E1 = E2,
k*q1/r1^2 = k*q2/r2^2,
q1/r1^2 = q2/r2^2,
q1/(0,15)^2 = (1,44*q1)/r2^2,
r2^2 = (1,44*q1*(0,15)^2)/q1,
r2 = 0,18 м.
Таким образом, чтобы напряженность электрического поля не изменилась при увеличении заряда на 44%, необходимо увеличить расстояние до точки наблюдения на 0,03 м (или на 20%).
