Для решения задачи нам нужно использовать формулу для напряженности электрического поля, созданного точечным зарядом:
[ E = \frac{k \cdot |q|}{\varepsilon \cdot r^2} ]
где:
- ( E ) — напряженность электрического поля (в Н/кл),
- ( k ) — коэффициент пропорциональности в вакууме, равный ( 8,99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 ),
- ( q ) — величина точечного заряда (в Кл),
- ( \varepsilon ) — диэлектрическая проницаемость среды (для керосина она примерно равна 2),
- ( r ) — расстояние от заряда (в метрах).
В данном случае нам даны:
- ( E = 4,5 \times 10^2 \, \text{Н/кл} ),
- ( r = 0,5 \, \text{м} ),
- ( \varepsilon = 2 ).
Нам нужно найти величину заряда ( q ). Перепишем формулу, выразив ( q ):
[ q = \frac{E \cdot \varepsilon \cdot r^2}{k} ]
Теперь подставим известные значения в формулу:
[ q = \frac{4,5 \times 10^2 \, \text{Н/кл} \cdot 2 \cdot (0,5 \, \text{м})^2}{8,99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2} ]
[ q = \frac{4,5 \times 10^2 \cdot 2 \cdot 0,25}{8,99 \times 10^9} ]
[ q = \frac{4,5 \times 10^2 \cdot 0,5}{8,99 \times 10^9} ]
[ q = \frac{225}{8,99 \times 10^9} ]
[ q \approx 2,5 \times 10^{-8} \, \text{Кл} ]
Таким образом, заряд, создающий электрическое поле в керосине, равен примерно ( 2,5 \times 10^{-8} \, \text{Кл} ).