Какова напряженность поля в точке, лежащей на продолжении линии, соединяющей центры двух одинаковых разноименных

Золотой_Ключ

64

Данная задача связана с электростатикой. Для ее решения необходимо использовать закон Кулона, который гласит: величина силы, действующей между двумя точечными зарядами, пропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Для начала, построим рисунок, чтобы наглядно представить ситуацию:

\[
\begin{matrix}
+Q & \longrightarrow & --------- & \longrightarrow & -Q \\
& \uparrow & & & \uparrow \\
& \text{7 см} & & & \text{7 см} \\
& \text{(+) заряд} & & & \text{(-) заряд}
\end{matrix}
\]

Здесь "Q" обозначает заряд, а стрелки указывают на направление положительного и отрицательного зарядов. Расстояние между этими зарядами равно 10 см, а отрицательный заряд находится на расстоянии 7 см от точки, в которой мы хотим найти напряженность поля.

Мы можем сказать, что напряженность поля будет иметь направление от положительного заряда к отрицательному заряду. Теперь рассмотрим возможные варианты значений зарядов и найдем результирующую напряженность поля.

1. Если оба заряда имеют одинаковую величину и положительную зарядность \(Q = 5\) нКл, то:

Воспользуемся формулой для напряженности электрического поля:

\[
E = \frac{{k \cdot |Q|}}{{r^2}}
\]

где \(E\) - напряженность поля, \(k\) - постоянная Кулона (\(9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\)), \(Q\) - величина заряда, \(r\) - расстояние от заряда до точки, в которой мы хотим найти напряженность поля.

Для отрицательного заряда \(-Q\) с величиной 5 нКл и расстоянием 7 см (\(r = 0.07 \, \text{м}\)):

\[
E = \frac{{9 \cdot 10^9 \cdot 5 \cdot 10^{-9}}}{{(0.07)^2}} = 9183673.47 \, \text{Н}/\text{Кл}
\]

Таким образом, напряженность поля в данной точке равна примерно \(9183673.47 \, \text{Н}/\text{Кл}\) и указывает в направлении от положительного заряда к отрицательному заряду.

2. Если оба заряда имеют одинаковую величину и отрицательную зарядность \(-Q = -5\) нКл, то:

Применяя аналогичные вычисления, получаем:

\[
E = \frac{{9 \cdot 10^9 \cdot 5 \cdot 10^{-9}}}{{(0.07)^2}} = 9183673.47 \, \text{Н}/\text{Кл}
\]

Результат такой же, как и в предыдущем случае, но направление поля будет обратным, то есть отрицательного заряда к положительному.

Итак, в обоих случаях напряженность поля в данной точке будет примерно равна \(9183673.47 \, \text{Н}/\text{Кл}\) и будет указывать в направлении от одного заряда к другому.

Надеюсь, это подробное объяснение помогло вам понять и решить задачу. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать.