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} ) (половина от ( 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} ).