Чтобы определить напряжённость электростатического поля в данной точке, нужно рассчитать вклад от каждого из зарядов и затем сложить их векторно.
Даны заряды:
- \( q_1 = 8 \, \text{нКл} = 8 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \) (положительный заряд)
- \( q_2 = -12 \, \text{нКл} = -12 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \) (отрицательный заряд)
Расстояния от этих зарядов до точки:
- \( r_1 = 3 \, \text{см} = 0.03 \, \text{м} \) (от положительного заряда)
- \( r_2 = 4 \, \text{см} = 0.04 \, \text{м} \) (от отрицательного заряда)
Напряжённость электрического поля от точечного заряда определяется по формуле: \[ E = \frac{k |q|}{r^2} \] где \( k \) — электрическая постоянная (приблизительно \( 8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \)).
Теперь найдем напряжённость поля от каждого из зарядов:
- Для положительного заряда \( q_1 \): \[ E_1 = \frac{k |q_1|}{r_1^2} = \frac{8.99 \times 10^9 \times 8 \times 10^{-9}}{(0.03)^2} \] \[ E_1 = \frac{8.99 \times 10^9 \times 8 \times 10^{-9}}{0.0009} = \frac{71.92}{0.0009} \approx 79913.33 \, \text{Н/Кл} \]
Напряжённость от положительного заряда направлена от него.
- Для отрицательного заряда \( q_2 \): \[ E_2 = \frac{k |q_2|}{r_2^2} = \frac{8.99 \times 10^9 \times 12 \times 10^{-9}}{(0.04)^2} \] \[ E_2 = \frac{8.99 \times 10^9 \times 12 \times 10^{-9}}{0.0016} = \frac{107.88}{0.0016} \approx 67425.00 \, \text{Н/Кл} \]
Напряжённость от отрицательного заряда направлена к нему.
Теперь сложим векторы напряжённостей:
- Направление напряжённости от \( q_1 \) — от него, а от \( q_2 \) — к нему.
Обозначим:
- Напряжённость от \( q_1 \) направлена вправо,
- Напряжённость от \( q_2 \) направлена влево.
Таким образом, результирующая напряжённость \( E \) будет: \[ E = E_1 - E_2 = 79913.33 - 67425.00 \approx 12488.33 \, \text{Н/Кл} \]
Итак, напряжённость электрического поля в точке составляет примерно \( 12488.33 \, \text{Н/Кл} \) в сторону положительного заряда.