Для определения напряженности электрического поля в точке А, расположенной на прямой, соединяющей два заряда \( q_1 \) и \( q_2 \), необходимо использовать формулу для электрического поля от точечного заряда:
\[ E = \frac{k \cdot |q|}{r^2} \]
где:
- \( E \) — напряженность электрического поля,
- \( k \) — постоянная Кулона (\( k \approx 8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \)),
- \( q \) — заряд,
- \( r \) — расстояние от заряда до точки, в которой измеряется поле.
Рассмотрим два заряда:
- \( q_1 = 5 \, \text{нКл} = 5 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \),
- \( q_2 = 10 \, \text{нКл} = 10 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \).
Расстояния:
- \( r_1 = L = 30 \, \text{см} = 0.3 \, \text{м} \) (расстояние от \( q_1 \) до точки А),
- \( r_2 = 2L = 60 \, \text{см} = 0.6 \, \text{м} \) (расстояние от \( q_2 \) до точки А).
Теперь рассчитываем напряженности электрического поля от каждого заряда в точке А.
Электрическое поле от заряда \( q_1 \):
\[ E_1 = \frac{k \cdot |q_1|}{r_1^2} = \frac{8.99 \times 10^9 \cdot 5 \times 10^{-9}}{(0.3)^2} = \frac{8.99 \times 10^9 \cdot 5 \times 10^{-9}}{0.09} \]
\[ E_1 = \frac{44.95}{0.09} \approx 499.44 \times 10^3 \, \text{Н/Кл} \approx 499440 \, \text{Н/Кл} \]
Электрическое поле от заряда \( q_2 \):
\[ E_2 = \frac{k \cdot |q_2|}{r_2^2} = \frac{8.99 \times 10^9 \cdot 10 \times 10^{-9}}{(0.6)^2} = \frac{8.99 \times 10^9 \cdot 10 \times 10^{-9}}{0.36} \]
\[ E_2 = \frac{89.9}{0.36} \approx 249.72 \times 10^3 \, \text{Н/Кл} \approx 249720 \, \text{Н/Кл} \]
Теперь определим направление полей:
- Напряженность электрического поля от \( q_1 \) направлена от заряда,
- Напряженность электрического поля от \( q_2 \) также направлена от заряда.
Поскольку точка A находится между двумя зарядами, поля будут противодействовать друг другу. Получим общую напряженность:
\[ E_{\text{total}} = E_1 - E_2 \]
\[ E_{\text{total}} = 499440 \, \text{Н/Кл} - 249720 \, \text{Н/Кл} \approx 249720 \, \text{Н/Кл} \]
Таким образом, величина напряженности электрического поля в точке А составляет approximately \( 249720 \, \text{Н/Кл} \) в направлении от \( q_1 \) к \( q_2 \).