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,…

Чтобы определить модуль напряжённости электростатического поля в середине между одноименными зарядами, используем закон Кулона и принцип суперпозиции.

Дано:

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

1. Определение положения точки:

Поскольку мы находим напряжённость в середине между двумя зарядами, расстояние от каждого заряда до точки будет равно \( r = \frac{I}{2} = 0.25 \, \text{м} \).

2. Напряжённость электростатического поля:

При наличии двух одноимённых зарядов, каждый из них создает своё электрическое поле. Напряжённость электрического поля, создаваемого зарядом \( q \), в точке на расстоянии \( r \) от него вычисляется по формуле:

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

где:

• \( k \) — электростатическая постоянная \( \approx 8.99 \times 10^9 \, \text{Н}\cdot\text{м}^2/\text{Кл}^2 \).

3. Рассмотрим заряды по отдельности:

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

• Для второго заряда \( q_2 \): \[ E_2 = \frac{k \cdot |q_2|}{r^2} = \frac{8.99 \times 10^9 \cdot 2 \times 10^{-9}}{(0.25)^2} \] \[ E_2 = \frac{8.99 \times 10^9 \cdot 2 \times 10^{-9}}{0.0625} = \frac{17.98}{0.0625} \approx 287.36 \, \text{Н/Кл} \]

4. Направление напряженности:

Оба заряда одинаковые (положительные), следовательно, напряжённости электрических полей будут направлены в стороны от зарядов, что в середине между ними будет направлено влево от \( q_1 \) и вправо от \( q_2 \).

Однако, мы ищем результирующую напряженность в точке - это будет разность направлений из-за их распространения.

5. Результирующая напряженность:

Теперь найдем результирующее электростатическое поле в середине между двумя зарядами:

\[ E_{\text{рез}} = E_1 - E_2 \] \[ E_{\text{рез}} = 575.36 \, \text{Н/Кл} - 287.36 \, \text{Н/Кл} \approx 288 \, \text{Н/Кл} \]

6. Перевод в кН/Кл:

Чтобы получить значение в кН/Кл, делим на 1000:

\[ E_{\text{рез}} = \frac{288}{1000} = 0.288 \, \text{кН/Кл} \]

Ответ:

Напряжённость электростатического поля в середине между зарядами составляет приблизительно 0.288 кН/Кл.