Для определения напряженности электрического поля, созданного двумя зарядными q1 и q2, в точке, находящейся на расстоянии от каждого из этих зарядов, можно использовать принцип суперпозиции. Напряженность электрического поля E от точечного заряда q в расстоянии r определяется по формуле:
\[ E = \frac{k \cdot |q|}{r^2} \]
где:
- \( k \) — электрическая постоянная (\( k \approx 8.99 \times 10^9 \, \text{Н·м}^2/\text{Кл}^2 \)),
- \( |q| \) — абсолютное значение заряда,
- \( r \) — расстояние от заряда до точки, где измеряется поле.
В данном случае:
- Заряды \( q_1 = +2 \, \text{нКл} = 2 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \) и \( q_2 = -2 \, \text{нКл} = -2 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \),
- Расстояния \( r_1 = 15 \, \text{см} = 0.15 \, \text{м} \) от первого заряда и \( r_2 = 15 \, \text{см} = 0.15 \, \text{м} \) от второго заряда.
Теперь рассчитаем напряженности полей от каждого из зарядов в точке:
Для заряда \( q_1 \): \[ E_1 = \frac{k \cdot |q_1|}{r_1^2} = \frac{8.99 \times 10^9 \cdot 2 \times 10^{-9}}{(0.15)^2} \]
\[ E_1 = \frac{8.99 \times 10^9 \cdot 2 \times 10^{-9}}{0.0225} \approx 799.11 \, \text{Н/Кл} \]
Для заряда \( q_2 \): \[ E_2 = \frac{k \cdot |q_2|}{r_2^2} = \frac{8.99 \times 10^9 \cdot 2 \times 10^{-9}}{(0.15)^2} \]
\[ E_2 = 799.11 \, \text{Н/Кл} \]
Обратите внимание, что напряженности полей от зарядов направлены в противоположные стороны, так как \( q_1 \) положительный, а \( q_2 \) отрицательный. Если считать направленность от \( q_1 \) к \( q_2 \) положительной, тогда \( E_1 \) направлено от первого заряда, и \( E_2 \) направлено к второму зарядy.
Таким образом, итоговая напряженность электрического поля \( E \) в данной точке будет:
\[ E = E_1 - E_2 = 799.11 - 799.11 = 0 \, \text{Н/Кл} \]
Итак, напряженность поля в точке, находящейся на расстоянии 15 см от обоих зарядов, составляет 0 Н/Кл. Это означает, что в данной точке результирующее поле равно нулю, так как оба поля компенсируют друг друга.