1) Як відбувається зміна напруженості електричного поля точкового заряду при подвоєнні відстані до нього? 2) Як впливає

Yagnenok

2

Задача 1: Зміна напруженості електричного поля точкового заряду при подвоєнні відстані до нього полягає в тому, що напруженість поля зменшується. Це пояснюється прямою залежністю напруженості поля від відстані до заряду. Зміна відстані від заряду до точки, в якій вимірюється напруженість, має вплив на величину цього напруження. Якщо відстань збільшується, то і напруженість поля зменшується удвічі. Зворотне співвідношення між зміною відстані і зміною напруженості поля задається формулою:

\[E" = \dfrac{E}{2}\]

де \(E"\) - нова напруженість поля після збільшення відстані до точкового заряду на два рази, а \(E\) - вихідна напруженість поля.

Задача 2: Подвоєння відстані між обкладинками плоского повітряного конденсатора призводить до зменшення ємності конденсатора удвічі. Цей факт можна пояснити зворотним залежністю між ємністю конденсатора і відстанню між його обкладинками. Тобто, якщо відстань збільшується, то ємність конденсатора зменшується удвічі. В даному випадку, подвоєння відстані між обкладинками конденсатора призводить до удвічі зменшення його ємності.

Задача 3: Для визначення потенціалу в точці поля використовуємо формулу:

\[U = \dfrac{W}{Q}\]

де \(U\) - потенціал, \(W\) - потенціальна енергія заряду, \(Q\) - величина заряду.

Підставляючи задані значення в формулу, отримаємо:

\[U = \dfrac{15 \times 10^{-6}}{5 \times 10^{-9}}\]

Спрощуючи вираз, отримуємо:

\[U = 3000 \, \text{В}\]

Отже, значення потенціалу в точці поля становить 3000 вольт.

Задача 4: Енергія зарядженого конденсатора визначається за формулою:

\[E = \dfrac{1}{2}C \cdot U^2\]

де \(E\) - енергія конденсатора, \(C\) - його ємність, \(U\) - напруга на ньому.

Підставляючи дані у формулу, отримаємо:

\[E = \dfrac{1}{2} \times 20 \times 10^{-6} \times (1 \times 10^{-3})^2\]

Спрощуючи вираз, отримаємо:

\[E = 0.00001 \, \text{Дж}\]

Таким чином, енергія зарядженого конденсатора становить 0.00001 Джуля.

Задача 5: Кількість роботи, виконаної електричним полем для переміщення заряду, можна визначити за формулою:

\[W = Q \cdot \Delta V\]

де \(W\) - кількість роботи, \(Q\) - величина заряду, \(\Delta V\) - різниця потенціалів між початковою та кінцевою точками.

Підставляючи відомі значення в формулу, отримаємо:

\[W = 4 \times 10^{-9} \times 2000\]

Спрощуючи вираз, отримаємо:

\[W = 8000 \, \text{мкДж}\]

Отже, кількість роботи, виконана електричним полем для переміщення заряду, становить 8000 мкДжуля.