Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами может быть вычислена с помощью закона Кулона, который выражается следующей формулой:
\[ F = k \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2} \]
где:
- \( F \) — сила взаимодействия (в ньютонах),
- \( k \) — электростатическая постоянная (\( k \approx 8.99 \times 10^9 \, \text{Н m}^2/\text{Кл}^2 \)),
- \( q_1 \) и \( q_2 \) — величины зарядов (в кулонах),
- \( r \) — расстояние между зарядами (в метрах).
Подставим данные:
- \( q_1 = 1 \, \mu\text{Кл} = 1 \times 10^{-6} \, \text{Кл} \)
- \( q_2 = 3 \, \mu\text{Кл} = 3 \times 10^{-6} \, \text{Кл} \)
- \( r = 30 \, \text{м} \)
Теперь подставим значения в формулу:
\[ F = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{|1 \times 10^{-6} \cdot 3 \times 10^{-6}|}{30^2} \]
Сначала вычислим знаменатель:
\[ 30^2 = 900 \]
Теперь подставим это в формулу:
\[ F = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{3 \times 10^{-12}}{900} \]
Теперь вычислим деление:
\[ \frac{3 \times 10^{-12}}{900} = 3.3333 \times 10^{-15} \]
Теперь можем закончить с вычислением силы:
\[ F = 8.99 \times 10^9 \cdot 3.3333 \times 10^{-15} \approx 2.996 \times 10^{-5} \, \text{Н} \]
Переведём силу в микроньютоны:
\[ F \approx 2.996 \times 10^{-5} \, \text{Н} \times 10^6 \, \mu\text{Н/Н} \approx 29.96 \, \mu\text{Н} \]
Таким образом, сила взаимодействия между зарядами равна примерно 30 мкН.