Найди модуль напряжённости электростатического поля в середине между разноимёнными зарядами (q1 > 0, q2 < 0), учитывая физические параметры данной системы: q1 = 18 нКл, q2 = 9…

Для решения задачи о находжении модуля напряженности электростатического поля в середине между разноимёнными зарядами, выполним следующие шаги:

Шаг 1: Определение параметров

1. Заряд q1 — положительный (q1 = 18 нКл = 18 × 10^-9 Кл).
2. Заряд q2 — отрицательный (q2 = -9 нКл = -9 × 10^-9 Кл).
3. Расстояние между зарядами (l) — 30 см = 0.3 м.
4. Положение точки, для которой нужно найти напряженность, будет находиться на расстоянии l/2 от каждого заряда, то есть 15 см от каждого заряда.

Шаг 2: Формула для напряженности электростатического поля

Напряженность электростатического поля \( E \) от точечного заряда определяется по формуле: \[ E = \frac{k \cdot |q|}{r^2} \] где:

• \( k \) — электростатическая постоянная (\( k \approx 8,99 \times 10^9 \, \text{Н m}^2/\text{Кл}^2 \)),
• \( q \) — заряд,
• \( r \) — расстояние от заряда до точки, где измеряется поле.

Шаг 3: Расчет напряженности от каждого заряда

Напряженность от положительного заряда \( q1 \)

Для заряда \( q1 \):

• Заряд \( q1 = 18 \times 10^{-9} \) Кл,
• Расстояние до точки \( r_1 = 0.15 \) м.

Подставляем в формулу: \[ E_1 = \frac{8,99 \times 10^9 \cdot 18 \times 10^{-9}}{(0.15)^2} = \frac{8,99 \times 10^9 \cdot 18 \times 10^{-9}}{0.0225} \] \[ E_1 \approx \frac{161820000}{0.0225} \approx 7195333.33 \, \text{Н/Кл} \approx 7.2 \times 10^6 \, \text{Н/Кл} \]

Напряженность от отрицательного заряда \( q2 \)

Для заряда \( q2 \):

• Заряд \( q2 = -9 \times 10^{-9} \) Кл,
• Расстояние до точки \( r_2 = 0.15 \) м.

Подставляем в формулу: \[ E_2 = \frac{8,99 \times 10^9 \cdot 9 \times 10^{-9}}{(0.15)^2} = \frac{8,99 \times 10^9 \cdot 9 \times 10^{-9}}{0.0225} \] \[ E_2 \approx \frac{80910000}{0.0225} \approx 3604000 \, \text{Н/Кл} \approx 3.6 \times 10^6 \, \text{Н/Кл} \]

Шаг 4: Определение направления и итогового модуля

• Напряженность от \( q1 \) направлена от заряда, так как он положительный (вправо).
• Напряженность от \( q2 \) направлена к заряду, так как он отрицательный (также вправо).

Теперь можно найти общую напряженность \( E \): \[ E_{total} = E_1 + E_2 = 7.2 \times 10^6 + 3.6 \times 10^6 = 10.8 \times 10^6 \, \text{Н/Кл} \]

Шаг 5: Округление

Округляем результат до десятых: \[ E_{total} \approx 10.8 \times 10^6 \, \text{Н/Кл} \]

Ответ

Модуль напряжённости электростатического поля в середине между разноимёнными зарядами составляет примерно 10.8 МН/Кл.