Какова работа силы электрического поля, создаваемого точечными зарядами +q и -q, при перемещении заряда q из начала

Bulka

17

Для решения данной задачи, нам необходимо учесть формулу для расчета работы силы электрического поля. Работа силы электрического поля W может быть определена как произведение силы F, действующей на заряд q, и перемещения d, которое выполняется вдоль направления силы:

\[W = F \cdot d\]

Для точечных зарядов +q и -q мы можем использовать закон Кулона. Сила притяжения между двумя точечными зарядами определяется следующей формулой:

\[F = \frac{{k \cdot |q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}}\]

где k - постоянная Кулона, \(q_1\) и \(q_2\) - величины зарядов, а r - расстояние между зарядами.

Чтобы найти работу силы, мы должны учесть, что перемещение заряда q происходит от начала координат до бесконечности. Поскольку работа силы электрического поля не зависит от пути, нам нужно только рассмотреть начальное и конечное положение. В начальном положении заряд q не испытывает действия силы, поэтому начальная энергия равна нулю. В конечной точке на бесконечности заряд q не будет испытывать воздействия силы, поскольку силу создает пара противоположно заряженных зарядов. Таким образом, конечная энергия также будет равна нулю.

Следовательно, работа силы электрического поля, создаваемого точечными зарядами +q и -q, при перемещении заряда q из начала координат в бесконечность равна нулю.

Если оба заряда будут иметь одинаковое значение и равны, то взаимодействие между ними будет создавать силу отталкивания, а не притяжения. Исходя из этого, работа силы электрического поля при перемещении заряда q из начала координат в бесконечность также будет равна нулю.

Таким образом, независимо от знаков и величин зарядов, работа силы электрического поля при перемещении заряда q из начала координат в бесконечность всегда будет нулевой.