Для вычисления потенциальной энергии системы двух точечных зарядов воспользуемся формулой:
\[ U = \dfrac{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}{r} \]
где:
- \( U \) - потенциальная энергия системы зарядов,
- \( k \) - постоянная Кулона, равная примерно \( 8.99 \times 10^9 \, Н \cdot м^2/Кл^2 \),
- \( q_1, q_2 \) - величины зарядов (200 нКл и 50 нКл),
- \( r \) - расстояние между зарядами в метрах (10 см = 0.1 м).
Подставляя данные в формулу, получаем:
\[ U = \dfrac{8.99 \times 10^9 \cdot |200 \times 50 \times 10^{-9} \times 10^{-9}|}{0.1} \]
\[ U = \dfrac{8.99 \times 10^9 \cdot 200 \cdot 50 \cdot 10^{-18}}{0.1} \]
\[ U = \dfrac{8.99 \times 10^9 \cdot 1000 \cdot 10^{-18}}{0.1} \]
\[ U = \dfrac{8.99 \times 10^{10} \cdot 10^{-18}}{0.1} \]
\[ U = \dfrac{8.99 \times 10^{-8}}{0.1} \]
\[ U = 8.99 \times 10^{-7} Дж \]
Таким образом, потенциальная энергия системы этих зарядов составляет 8.99 мкДж.