Для определения напряженности (E) и потенциала (V) электрического поля точечного заряда (-9 нКл) на расстоянии 3 см от него, используем следующие формулы:
- Напряженность электрического поля: \[ E = \frac{k \cdot |q|}{r^2} \] где:
- \( k \) — постоянная Кулона, примерно равная \( 8.99 \times 10^9 \, \text{Н m}^2/\text{Кл}^2 \),
- \( q \) — заряд (в Кл),
- \( r \) — расстояние от заряда (в метрах).
- Потенциал электрического поля: \[ V = \frac{k \cdot q}{r} \]
Данные:
- заряд \( q = -9 \, \text{нКл} = -9 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \)
- расстояние \( r = 3 \, \text{см} = 0.03 \, \text{м} \)
Вычисления:
- Напряженность электрического поля: \[ E = \frac{(8.99 \times 10^9) \cdot (9 \times 10^{-9})}{(0.03)^2} \]
Сначала вычислим \( (0.03)^2 \): \[ (0.03)^2 = 0.0009 \, \text{м}^2 \]
Теперь подставим значения: \[ E = \frac{(8.99 \times 10^9) \cdot (9 \times 10^{-9})}{0.0009} \] \[ E = \frac{8.991 \times 10^1}{0.0009} \approx 99.9 \times 10^3 \, \text{Н/Кл} \approx 99.9 \, \text{kN/C} \]
- Потенциал электрического поля: \[ V = \frac{(8.99 \times 10^9) \cdot (-9 \times 10^{-9})}{0.03} \] \[ V = \frac{-8.991 \times 10^1}{0.03} \approx -2997 \, \text{В} \]
Результаты:
- Напряженность электрического поля \( E \approx 99.9 \, \text{kN/C} \) (вектор направлен к заряду, так как заряд отрицательный).
- Потенциал электрического поля \( V \approx -2997 \, \text{В} \).