Для решения задачи о напряженности электрического поля в точке, находящейся на прямой, соединяющей два заряда, воспользуемся формулой для определения напряженности электрического поля \( E \).
Напряженность электрического поля, создаваемого точечным зарядом, определяется по формуле:
\[ E = \frac{k |q|}{r^2} \]
где:
- \( E \) — напряженность электрического поля,
- \( k \) — электрическая постоянная (приближенно \( 9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \)),
- \( q \) — величина заряда,
- \( r \) — расстояние от заряда до точки, где мы измеряем напряженность поля.
Дано:
- Положительный заряд \( g_1 = 10 \, \text{нКл} = 10 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \),
- Отрицательный заряд \( g_2 = -8 \, \text{нКл} = -8 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \),
- Расстояние между зарядами \( d = 20 \, \text{см} = 0.2 \, \text{м} \),
- Расстояние от отрицательного заряда до точки измерения \( r = 8 \, \text{см} = 0.08 \, \text{м} \).
Шаг 1: Определить расстояние от положительного заряда до точки измерения
Поскольку расстояние между зарядами составляет 20 см и точка находится на расстоянии 8 см от отрицательного заряда, расстояние от положительного заряда до точки будет равно:
\[ r_1 = d - r = 20 \, \text{см} - 8 \, \text{см} = 12 \, \text{см} = 0.12 \, \text{м} \]
Шаг 2: Вычисление напряженности полей от каждого заряда
Теперь вычислим напряженность электрического поля от каждого заряда в точке.
- Напряженность электрического поля от первого заряда \( g_1 \):
\[ E_1 = \frac{k |g_1|}{r_1^2} = \frac{9 \times 10^9 \cdot 10 \times 10^{-9}}{(0.12)^2} = \frac{9 \times 10^9 \cdot 10 \times 10^{-9}}{0.0144} \approx 62500 \, \text{Н/Кл} \]
- Напряженность электрического поля от второго заряда \( g_2 \):
\[ E_2 = \frac{k |g_2|}{r^2} = \frac{9 \times 10^9 \cdot 8 \times 10^{-9}}{(0.08)^2} = \frac{9 \times 10^9 \cdot 8 \times 10^{-9}}{0.0064} \approx 112500 \, \text{Н/Кл} \]
Шаг 3: Определение направления и результирующая напряженность
- Напряженность \( E_1 \) от положительного заряда направлена от заряда, то есть вправо.
- Напряженность \( E_2 \) от отрицательного заряда направлена к нему, то есть также вправо.
Теперь суммируем напряженности:
\[ E_{total} = E_1 + E_2 = 62500 \, \text{Н/Кл} + 112500 \, \text{Н/Кл} = 175000 \, \text{Н/Кл} \]
Ответ:
Таким образом, напряженность электрического поля в заданной точке составляет \( 175000 \, \text{Н/Кл} \) и направлена вправо.