Расстояние между двумя точечными зарядами 4 нКл и 4 нКл равно 0,6 м. Определите величину напряженность...

Для определения величины напряженности результирующего электростатического поля в средней точке между зарядами, нужно сначала определить напряженность поля от каждого заряда в этой точке, а затем сложить их векторно.

Пусть Q1 = 4 нКл и Q2 = 4 нКл - заряды, d = 0,6 м - расстояние между зарядами, E1 и E2 - напряженности полей от каждого заряда.

Формула для расчета напряженности поля от точечного заряда в точке P: E = k |Q| / r^2 n, где k - постоянная Кулона (8,99 10^9 Н м^2 / Кл^2), |Q| - величина заряда, r - расстояние от заряда до точки, n - единичный вектор направления от заряда до точки.

Для первого заряда: E1 = (8,99 10^9) (4 10^-9) / $0,3$^2 = 3 10^6 Н/Кл.

Для второго заряда: E2 = (8,99 10^9) (4 10^-9) / $0,3$^2 = 3 10^6 Н/Кл.

Так как напряженности полей от двух зарядов одинаковы и направлены в противоположные стороны, то результирующая напряженность поля в средней точке равна 0.

Чтобы определить величину напряженности результирующего электростатического поля в средней точке между двумя точечными зарядами, нужно воспользоваться законом Кулона и принципом суперпозиции полей.

Шаг 1: Определение напряженности поля от каждого заряда

Напряженность электростатического поля $E$ от точечного заряда $q$ на расстоянии $r$ определяется по формуле:

$E=\frac{k\cdot |q|}{r^2}$

где:

• $k$ — электростатическая постоянная, $k\approx 8.99\times {10}^9\text{Н}\cdot {\text{м}}^2/{\text{Кл}}^2$;
• $q$ — величина заряда;
• $r$ — расстояние от заряда до точки, в которой вычисляется напряженность.

Шаг 2: Рассчет для каждого заряда

У нас есть два заряда, каждый по $4\text{нКл}=4\times {10}^{-9}\text{Кл}$.

Средняя точка между зарядами находится на расстоянии $0,3\text{м}$ $половинаот(0,6\text{м}$) от каждого заряда.

Для одного заряда:

$E_1=\frac{8.99\times {10}^9\text{Н}\cdot {\text{м}}^2/{\text{Кл}}^2\times 4\times {10}^{-9}\text{Кл}}{(0.3\text{м}{)}^2}$

$E_1=\frac{8.99\times {10}^9\times 4\times {10}^{-9}}{0.09}$

$E_1=\frac{35.96\times {10}^0}{0.09}$

$E_1=399.56\text{Н/Кл}$

Шаг 3: Определение результирующей напряженности

Поскольку заряды одинаковы и находятся на равном расстоянии от средней точки, векторы напряженности от каждого из зарядов будут направлены в противоположные стороны. Однако, если рассматривать направление, в котором один заряд отталкивает положительный пробный заряд, оба вектора направлены от зарядов к средней точке. Таким образом, напряженности складываются.

$E_{\text{result}}=E_1+E_2=399.56\text{Н/Кл}+399.56\text{Н/Кл}=799.12\text{Н/Кл}$

Таким образом, величина напряженности результирующего электростатического поля в средней точке между двумя зарядами составляет примерно $799.12\text{Н/Кл}$.