Два точечных заряда q1 = 30 нКл и q2 = -10 нКл находятся в воздухе на расстоянии 10 см друг от друга. Определить напряженность поля, создаваемого этими зарядами, в точке, удаленной на 9 см от положительного заряда и 7 см от отрицательного заряда. Решение пояснить рисунком.

Question 1

Задача Задача №1978430

А

Аноним

23 октября 2024 02:05 · публичный вопрос

А

Аноним 23 октября 2024 02:05

Два точечных заряда q1 = 30 нКл и q2 = -10 нКл находятся в воздухе на расстоянии 10 см друг от друга. Определить напряженность поля, создаваемого этими зарядами, в точке, удаленной на 9 см от положительного заряда и 7 см от отрицательного заряда. Решение пояснить рисунком.

Answer

Для решения задачи, давайте начнем с определения направлений и величины электрического поля, создаваемого обоими точечными зарядами.

Дано:

Заряд \( q_1 = 30 \, \text{нКл} = 3 \times 10^{-8} \, \text{Кл} \) (положительный заряд)
Заряд \( q_2 = -10 \, \text{нКл} = -1 \times 10^{-8} \, \text{Кл} \) (отрицательный заряд)
Расстояние между зарядами \( d = 10 \, \text{см} = 0.1 \, \text{м} \)
Расстояние от положительного заряда \( r_1 = 9 \, \text{см} = 0.09 \, \text{м} \)
Расстояние от отрицательного заряда \( r_2 = 7 \, \text{см} = 0.07 \, \text{м} \)

Шаг 1: Рассчитаем электрические поля от каждого заряда.

Электрическое поле \( E \) от точечного заряда вычисляется по формуле:

\[ E = \frac{k \cdot |q|}{r^2} \]

где \( k \) - электростатическая постоянная, \( k \approx 8.99 \times 10^9 \, \text{Н м}^2/\text{Кл}^2 \).

Электрическое поле от заряда \( q_1 \):

\[ E_1 = \frac{8.99 \times 10^9 \cdot 3 \times 10^{-8}}{(0.09)^2} \] \[ E_1 \approx \frac{8.99 \times 10^9 \cdot 3 \times 10^{-8}}{0.0081} \approx 3.33 \times 10^3 \, \text{Н/Кл} \]

(Направление электрического поля E1 будет от положительного заряда к точке, т.е. вправо.)

Электрическое поле от заряда \( q_2 \):

\[ E_2 = \frac{8.99 \times 10^9 \cdot 10 \times 10^{-9}}{(0.07)^2} \] \[ E_2 \approx \frac{8.99 \times 10^9 \cdot 10 \times 10^{-9}}{0.0049} \approx 1.83 \times 10^4 \, \text{Н/Кл} \]

(Направление электрического поля E2 будет к отрицательному заряду из точки, т.е. влево.)

Шаг 2: Определить итоговую напряженность поля.

Так как направления полей противоположные, мы можем записать итоговое поле \( E \):

\[ E = E_1 - E_2 = 3.33 \times 10^3 - 1.83 \times 10^4 \] \[ E = 3.33 \times 10^3 - 18300 \approx -14967 \, \text{Н/Кл} \]

Знак минус показывает, что итоговое электрическое поле направлено влево, т.е. от отрицательного заряда.

Шаг 3: Рисунок

На рисунке можно изобразить два точки:

Положительный заряд \( q_1 \) справа.
Отрицательный заряд \( q_2 \) слева.

От точки, где мы вычисляем электрическое поле, можно провести стрелки:

Стрелка от положительного заряда \( q_1 \) вправо.
Стрелка от отрицательного заряда \( q_2 \) влево, которая длиннее.

Вывод

Таким образом, итоговая электрическая напряженность в точке, удаленной на 9 см от положительного заряда и 7 см от отрицательного заряда, составляет approximately \( -14967 \, \text{Н/Кл} \) и направлена влево.

Question 2

Два точечных заряда q1 = 30 нКл и q2 = -10 нКл находятся в воздухе на расстоянии 10 см друг от друга. Определить напряженность поля, создаваемого этими зарядами, в точке, удаленной на 9 см от положительного заряда и 7 см от отрицательного заряда. Решение пояснить рисунком.

Answer

Для решения задачи, давайте начнем с определения направлений и величины электрического поля, создаваемого обоими точечными зарядами. ### Дано: - Заряд \( q_1 = 30 \, \text{нКл} = 3 \times 10^{-8} \, \text{Кл} \) (положительный заряд) - Заряд \( q_2 = -10 \, \text{нКл} = -1 \times 10^{-8} \, \text{Кл} \) (отрицательный заряд) - Расстояние между зарядами \( d = 10 \, \text{см} = 0.1 \, \text{м} \) - Расстояние от положительного заряда \( r_1 = 9 \, \text{см} = 0.09 \, \text{м} \) - Расстояние от отрицательного заряда \( r_2 = 7 \, \text{см} = 0.07 \, \text{м} \) ### Шаг 1: Рассчитаем электрические поля от каждого заряда. Электрическое поле \( E \) от точечного заряда вычисляется по формуле: \[ E = \frac{k \cdot |q|}{r^2} \] где \( k \) - электростатическая постоянная, \( k \approx 8.99 \times 10^9 \, \text{Н м}^2/\text{Кл}^2 \). #### Электрическое поле от заряда \( q_1 \): \[ E_1 = \frac{8.99 \times 10^9 \cdot 3 \times 10^{-8}}{(0.09)^2} \] \[ E_1 \approx \frac{8.99 \times 10^9 \cdot 3 \times 10^{-8}}{0.0081} \approx 3.33 \times 10^3 \, \text{Н/Кл} \] (Направление электрического поля E1 будет от положительного заряда к точке, т.е. вправо.) #### Электрическое поле от заряда \( q_2 \): \[ E_2 = \frac{8.99 \times 10^9 \cdot 10 \times 10^{-9}}{(0.07)^2} \] \[ E_2 \approx \frac{8.99 \times 10^9 \cdot 10 \times 10^{-9}}{0.0049} \approx 1.83 \times 10^4 \, \text{Н/Кл} \] (Направление электрического поля E2 будет к отрицательному заряду из точки, т.е. влево.) ### Шаг 2: Определить итоговую напряженность поля. Так как направления полей противоположные, мы можем записать итоговое поле \( E \): \[ E = E_1 - E_2 = 3.33 \times 10^3 - 1.83 \times 10^4 \] \[ E = 3.33 \times 10^3 - 18300 \approx -14967 \, \text{Н/Кл} \] Знак минус показывает, что итоговое электрическое поле направлено влево, т.е. от отрицательного заряда. ### Шаг 3: Рисунок На рисунке можно изобразить два точки: 1. Положительный заряд \( q_1 \) справа. 2. Отрицательный заряд \( q_2 \) слева. От точки, где мы вычисляем электрическое поле, можно провести стрелки: - Стрелка от положительного заряда \( q_1 \) вправо. - Стрелка от отрицательного заряда \( q_2 \) влево, которая длиннее. ### Вывод Таким образом, итоговая электрическая напряженность в точке, удаленной на 9 см от положительного заряда и 7 см от отрицательного заряда, составляет approximately \( -14967 \, \text{Н/Кл} \) и направлена влево.