Определить напряженность поля в точке лежащий посередине между зарядами 1*10-7 Кл и -4*10-7Кл находящимся в воде на расстоянии. 24 см друг от друга диэлектрическая проницаемость воды =81

Чтобы определить напряженность электрического поля в точке, расположенной посередине между зарядами, сначала необходимо рассмотреть электрические поля, создаваемые каждым зарядом.

1. Дано:

   • Заряд \( q_1 = 1 \times 10^{-7} \, \text{Кл} \)
   • Заряд \( q_2 = -4 \times 10^{-7} \, \text{Кл} \)
   • Расстояние между зарядами \( d = 24 \, \text{см} = 0.24 \, \text{м} \)
   • Диаэлектрическая проницаемость воды \( \varepsilon_r = 81 \)
   • Электрическая постоянная \( \varepsilon_0 \approx 8.85 \times 10^{-12} \, \text{Ф/м} \)
   • Полная диэлектрическая проницаемость для воды \( \varepsilon = \varepsilon_r \cdot \varepsilon_0 \)

2. Расчет полной диэлектрической проницаемости воды: \[ \varepsilon = 81 \cdot 8.85 \times 10^{-12} \approx 7.17 \times 10^{-10} \, \text{Ф/м} \]

3. Определим расстояние от каждого заряда до точки посередине: Поскольку расстояние между зарядами 24 см, расстояние от каждого заряда до середины будет \( r = \frac{0.24 \, \text{м}}{2} = 0.12 \, \text{м} \).

4. Находим напряженность электрического поля, создаваемое каждым зарядом. Напряженность электрического поля \( E \) от заряда выражается формулой: \[ E = \frac{k \cdot |q|}{r^2} \] где \( k \) — электростатическая постоянная, равная \( k = \frac{1}{4\pi \varepsilon} \).

5. Расчет \( k \): \[ k = \frac{1}{4\pi (7.17 \times 10^{-10})} \approx 4.43 \times 10^9 \, \text{Н·м}^2/\text{Кл}^2 \]

6. Напряженность поля от заряда \( q_1 \): \[ E_1 = \frac{4.43 \times 10^9 \cdot 1 \times 10^{-7}}{(0.12)^2} \approx 3.09 \times 10^5 \, \text{Н/Кл} \]

7. Напряженность поля от заряда \( q_2 \): \[ E_2 = \frac{4.43 \times 10^9 \cdot 4 \times 10^{-7}}{(0.12)^2} \approx 1.23 \times 10^6 \, \text{Н/Кл} \]

8. Направление напряженности поля: Напряженность \( E_1 \) от положительного заряда направлена от него, а \( E_2 \) от отрицательного — к нему. Следовательно, в точке между зарядами напряженность поля будет равна разности их значений: \[ E_{total} = E_2 - E_1 = 1.23 \times 10^6 - 3.09 \times 10^5 = 9.21 \times 10^5 \, \text{Н/Кл} \]

Таким образом, напряженность электрического поля в точке, находящейся посередине между зарядами, составляет примерно \( 9.21 \times 10^5 \, \text{Н/Кл} \).