Потенциальная энергия системы двух точечных зарядов рассчитывается по формуле:
\[ U = k \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r} \]
где:
- \( U \) — потенциальная энергия,
- \( k \) — электрическая постоянная (\( k \approx 8.99 \times 10^9 \, \text{Н м}^2/\text{Кл}^2 \)),
- \( q_1 \) и \( q_2 \) — величины зарядов,
- \( r \) — расстояние между зарядами.
Подставим значения:
- \( q_1 = g_1 = 10^{-7} \, \text{Кл} \)
- \( q_2 = g_2 = 10^{-8} \, \text{Кл} \)
- \( r = 10 \, \text{см} = 0.1 \, \text{м} \)
Теперь подставляем данные в формулу:
\[ U = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{10^{-7} \cdot 10^{-8}}{0.1} \]
Посчитаем произведение зарядов:
\[ 10^{-7} \cdot 10^{-8} = 10^{-15} \]
Теперь можем подставить это в формулу:
\[ U = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{10^{-15}}{0.1} \]
\[ U = 8.99 \times 10^9 \cdot 10^{-14} = 8.99 \times 10^{-5} \, \text{Дж} \]
Таким образом, потенциальная энергия системы двух точечных зарядов составляет:
\[ U \approx 8.99 \times 10^{-5} \, \text{Дж} \]