Для решения задачи о расчете напряженности электростатического поля в середине между одноимёнными зарядами, воспользуемся законом Кулона и понятиями об электростатическом поле.
Данные:
- Заряд \( g_1 = 12 \, \text{нКл} = 12 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \)
- Заряд \( g_2 = 6 \, \text{нКл} = 6 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \)
- Расстояние между зарядами \( l = 30 \, \text{см} = 0.3 \, \text{м} \)
Шаг 1: Определение положения зарядов
Допустим, что заряды \( g_1 \) и \( g_2 \) расположены по разные стороны от точки, в которую мы хотим рассчитать напряженность поля. То есть \( g_1 \) находится слева, а \( g_2 \) - справа.
Шаг 2: Находим расстояние от зарядов до точки середины
Так как расстояние между зарядами \( l = 0.3 \, \text{м} \), то расстояние от каждого из зарядов до середины между ними будет: \[ r = \frac{l}{2} = \frac{0.3}{2} = 0.15 \, \text{м} \]
Шаг 3: Расчет напряженности поля от каждого заряда
Напряженность электростатического поля \( E \) от заряда дается формулой: \[ E = k \cdot \frac{|q|}{r^2} \] где \( k \) - электрическая постоянная (\( k \approx 8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \)), \( q \) - заряд, \( r \) - расстояние от заряда до точки.
Для заряда \( g_1 \): \[ E_1 = k \cdot \frac{g_1}{r^2} = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{12 \times 10^{-9}}{(0.15)^2} \] \[ E_1 = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{12 \times 10^{-9}}{0.0225} \] \[ E_1 = 8.99 \times 10^9 \cdot \left(\frac{12 \times 10^{-9}}{0.0225}\right) \approx 4.79 \times 10^3 \, \text{Н/Кл} \]
Для заряда \( g_2 \): \[ E_2 = k \cdot \frac{g_2}{r^2} = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{6 \times 10^{-9}}{(0.15)^2} \] \[ E_2 = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{6 \times 10^{-9}}{0.0225} \] \[ E_2 = 8.99 \times 10^9 \cdot \left(\frac{6 \times 10^{-9}}{0.0225}\right) \approx 2.39 \times 10^3 \, \text{Н/Кл} \]
Шаг 4: Определение направления напряженности поля
Оба заряда имеют одноименные заряды (+), поэтому напряженности поля будут направлены в разные стороны:
- \( E_1 \) направлено вправо (от \( g_1 \) к середине).
- \( E_2 \) также направлено вправо (от \( g_2 \) к середине).
Шаг 5: Общая напряженность поля
Поскольку направления совпадают, суммируем их: \[ E_{\text{общ}} = E_1 + E_2 = 4.79 \times 10^3 + 2.39 \times 10^3 \approx 7.18 \times 10^3 \, \text{Н/Кл} \]
Ответ
Таким образом, значение напряженности электростатического поля в середине между одноимёнными зарядами составляет примерно: \[ \boxed{7180} \, \text{Н/Кл} \; \text{(округлено до десятых: 7180.0)} \]