Рассмотрим задачу, в которой два заряда взаимодействуют между собой. Нам нужно найти силу взаимодействия.
Дано:
- Первый заряд: ( q_1 = 5 \times 10^{-4} \text{ Кл} )
- Второй заряд: ( q_2 = -5 \times 10^{-4} \text{ Кл} )
- Расстояние между зарядами: ( r = 10 \text{ см} = 0{,}1 \text{ м} )
Шаг 1. Используем закон Кулона
Сила электростатического взаимодействия между двумя точечными зарядами определяется законом Кулона:
[
F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2}
]
где:
- ( F ) — модуль силы,
- ( k ) — коэффициент пропорциональности, известный как постоянная Кулона: ( k \approx 8{,}99 \times 10^9 , \text{Н·м}^2/\text{Кл}^2 ),
- ( q_1, q_2 ) — величина зарядов,
- ( r ) — расстояние между зарядами.
Шаг 2. Подставим известные значения
[
F = 8{,}99 \times 10^{9} \times \frac{|(5 \times 10^{-4})(-5 \times 10^{-4})|}{(0{,}1)^2}
]
Для величины ( |q_1 q_2| ):
[
|q_1 q_2| = |5 \times 10^{-4} \times -5 \times 10^{-4}| = 25 \times 10^{-8} = 2{,}5 \times 10^{-7}
]
Подставим:
[
F = 8{,}99 \times 10^9 \times \frac{2,5 \times 10^{-7}}{0,01}
]
(так как ( 0{,}1^2 = 0,01 )).
Шаг 3. Проведем расчет
Числитель:
[
8{,}99 \times 10^{9} \times 2{,}5 \times 10^{-7} = 8,99 \times 2,5 \times 10^{(9 - 7)} = (8,99 \times 2,5) \times 10^{2}
]
Умножим:
[
8,99 \times 2,5 \approx 22,475
]
Следовательно:
[
F \approx 22{,}475 \times 10^{2} = 2247{,}5, \text{Н}
]
Делим на 0,01:
[
F = \frac{2247{,}5}{0,01} = 224{,}750 , \text{Н}
]
Итог
Магнитная сила взаимодействия равна примерно 224750 Н.
Поскольку один заряд положительный, а другой отрицательный, сила будет направлена так, чтобы притянуть заряды друг к другу.
Если нужно более точное или упрощенное объяснение, или есть дополнительные вопросы — обращайтесь!
