Какова сила действия на заряд, если его заряд составляет 50 микроньютона, а электрическое поле имеет напряженность

Кроша

57

Данная задача требует вычисления силы действия на заряд в электрическом поле. Мы можем использовать закон Кулона, чтобы решить эту задачу. Закон Кулона гласит, что сила \(F\) между двумя точечными зарядами пропорциональна их величине и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Формула для силы действия между двумя зарядами \(F\) выглядит так:

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

где \(k\) - постоянная Кулона, \(q_1\) и \(q_2\) - заряды двух тел, \(r\) - расстояние между зарядами.

В данной задаче у нас имеется только один заряд, поэтому мы можем упростить формулу, заменив \(q_2\) на \(q\) и \(r\) на 1 (предполагая, что заряд находится на расстоянии 1 метр от источника поля). Формула для силы действия на заряд \(F\) принимает следующий вид:

\[F = \frac{{k \cdot q_1 \cdot q}}{{1^2}}\]

Теперь давайте подставим известные значения в формулу. Дано, что заряд составляет 50 микроньютона, что эквивалентно \(50 \times 10^{-6}\) Кл (кулон). Также дано, что электрическое поле имеет напряженность 4 килоньютона на кулон, что эквивалентно \(4 \times 10^3\) Н/Кл (ньютон на кулон). Постоянная Кулона \(k\) равна \(9 \times 10^9\) Н м²/Кл². Подставляя значения в формулу, получаем:

\[F = \frac{{(9 \times 10^9) \cdot (50 \times 10^{-6}) \cdot (4 \times 10^3)}}{{1^2}}\]

Выполняя арифметические вычисления, получаем:

\[F = 18 \, \text{Н}\]

Таким образом, сила действия на заряд составляет 18 Н (ньютон). Высчитывая этот ответ, мы учитывали, что заряд находится на расстоянии 1 метр от источника поля. Если бы расстояние было другим, необходимо было бы выполнить дополнительные вычисления с учетом расстояния.