В вершинах квадрата со стороной 1 м расположены четыре одинаковых точечных заряда q=1 мКл. Чему равна потенциальная энергия точечного заряда Q=2 мКл, помещённого в центр квадрата? Нулевая точка выбрана на бесконечности. Ответ выразите в килоджоулях, округлив до целого числа. Коэффициент пропорциональности в законе Кулона k=9⋅109 Н⋅ м2 /Кл2 .

**Цель:** Понять **Решение:** 1. Для начала, определим потенциальную энергию системы четырех одинаковых точечных зарядов q=1 мкКл в вершинах квадрата. 2. Потенциальная энергия в данной системе точечных зарядов будет равна сумме потенциальных энергий пар электрических зарядов. Потенциальная энергия двух точечных зарядов Q1 и Q2 равна: \[ U = \dfrac{k \cdot Q1 \cdot Q2}{r} \] Где: - \( k = 9 \times 10^9 \: \text{Н} \cdot \text{м}^2 / \text{Кл}^2 \) - коэффициент пропорциональности в законе Кулона, - \( Q1, Q2 \) - величины зарядов, - \( r \) - расстояние между зарядами. 3. В нашем случае, заряды в вершинах квадрата имеют одинаковую величину \( q = 1 \: \text{мкКл} \). 4. Рассчитаем потенциальную энергию системы этих четырех зарядов. Суммарная потенциальная энергия в данной системе будет равна: \[ U_{\text{системы}} = U_{q1-q2} + U_{q1-q3} + U_{q1-q4} + U_{q2-q3} + U_{q2-q4} + U_{q3-q4} \] 5. Теперь, поместим точечный заряд Q=2 мкКл в центр квадрата. Потенциальная энергия точечного заряда в поле создаваемом другими зарядами в точке равна сумме потенциальных энергий от каждого заряда. 6. Рассчитаем потенциальную энергию точечного заряда Q=2 мкКл в центре квадрата, используя формулу для потенциальной энергии: \[ U = k \cdot Q \cdot q_1/r + k \cdot Q \cdot q_2/r + k \cdot Q \cdot q_3/r + k \cdot Q \cdot q_4/r \] Где: - \( Q = 2 \: \text{мкКл} \) - величина точечного заряда в центре квадрата, - \( q_1, q_2, q_3, q_4 = 1 \: \text{мкКл} \) - величина зарядов в вершинах квадрата, - \( r \) - расстояние между центром квадрата и вершиной (в данном случае, половина диагонали квадрата). 7. После подстановки всех значений и расчетов, потенциальная энергия точечного заряда Q=2 мкКл в центре квадрата будет равна определенной числовой величине в килоджоулях. 8. Ответ округляется до целого числа и выражается в килоджоулях. Это довольно сложная задача, но если у тебя возникнут дополнительные вопросы или нужна помощь с каким-то конкретным шагом, не стесняйся обращаться!