Определи модуль напряжённости электростатического поля в середине между одноименными зарядами (q1 > 0,g2 > 0). учитывая физические параметры данной системы: q1= 4 нКл, q2= 2 нКл,…

Давайте разберемся, как определить модуль напряженности электростатического поля в точке, находящейся посередине между двумя одноименными (положительными) зарядами.

Дано:

• Заряды:
  • \( q_1 = 4 \, \text{нКл} = 4 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \)
  • \( q_2 = 2 \, \text{нКл} = 2 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \)
• Расстояние между зарядами:
  • \( I = 50 \, \text{см} = 0.5 \, \text{м} \)

Шаг 1. Найдем расстояние от каждого заряда до точки посередине

Расстояние от заряда до точки посередине можно найти, разделив общее расстояние на 2:

\[ d = \frac{I}{2} = \frac{0.5 \, \text{м}}{2} = 0.25 \, \text{м} \]

Шаг 2. Найдем напряженность электрического поля от каждого заряда

Напряженность электрического поля, создаваемого точечным зарядом, можно найти по формуле:

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

где:

• \( E \) — напряженность электрического поля,
• \( k \approx 8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \) — электростатическая постоянная,
• \( q \) — величина заряда,
• \( r \) — расстояние от заряда до точки, где мы определяем напряженность.

Вычислим напряженность от \( q_1 \):

\[ E_1 = \frac{k \cdot |q_1|}{d^2} = \frac{(8.99 \times 10^9) \cdot (4 \times 10^{-9})}{(0.25)^2} \] \[ E_1 = \frac{(8.99 \times 10^9) \cdot (4)}{0.0625} \] \[ E_1 = \frac{35.96 \times 10^9}{0.0625} \approx 575.36 \times 10^9 \, \text{Н/Кл} \]

Вычислим напряженность от \( q_2 \):

\[ E_2 = \frac{k \cdot |q_2|}{d^2} = \frac{(8.99 \times 10^9) \cdot (2 \times 10^{-9})}{(0.25)^2} \] \[ E_2 = \frac{(8.99 \times 10^9) \cdot (2)}{0.0625} \] \[ E_2 = \frac{17.98 \times 10^9}{0.0625} \approx 287.68 \times 10^9 \, \text{Н/Кл} \]

Шаг 3. Найдем результирующую напряженность

Поскольку оба заряда положительные, напряженности полей, создаваемые ими, будут направлены в разные стороны (от зарядов), но поскольку мы находимся в середине, результирующая напряженность будет суммой:

\[ E_{\text{рез}} = E_1 + E_2 \] \[ E_{\text{рез}} = 575.36 \times 10^9 + 287.68 \times 10^9 \] \[ E_{\text{рез}} = 863.04 \times 10^9 \, \text{Н/Кл} \]

Ответ:

Модуль напряженности электростатического поля в середине между одноименными зарядами составляет примерно \( 863.04 \times 10^9 \, \text{Н/Кл} \).