Какова сила взаимодействия между зарядами 4нКл, имеющих одинаковую абсолютную величину, но разные знаки, на расстоянии

Skvoz_Tuman

20

Для решения этой задачи нам понадобятся две основные формулы: закон Кулона и закон сохранения заряда. Давайте пошагово разберемся.

1. Закон Кулона -- этот закон гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами прямо пропорциональна их абсолютным величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Формула закона Кулона выглядит следующим образом:

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

где \(F\) -- сила взаимодействия, \(k\) -- постоянная электростатической пропорциональности (\(k = 9 \cdot 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\)), \(q_1\) и \(q_2\) -- абсолютные величины зарядов, \(r\) -- расстояние между зарядами.

2. Закон сохранения заряда -- этот закон гласит, что алгебраическая сумма всех зарядов в замкнутой системе остается неизменной. То есть, если у нас есть два заряда, один со знаком "+", а другой с знаком "-", и их абсолютные величины равны, то их суммарный заряд равен 0.

Теперь, применим эти два закона к нашей задаче.

У нас есть два заряда \(q_1 = 4\,нКл\) и \(q_2 = -4\,нКл\), абсолютные величины которых равны, но знаки разные. Мы хотим найти силу взаимодействия между ними на некотором расстоянии \(r\).

По закону сохранения заряда, суммарный заряд этих двух зарядов равен нулю:

\[q_1 + q_2 = 0\]

\[4\,нКл + (-4\,нКл) = 0\]

Таким образом, мы уравновешиваем эти заряды и получаем нулевую сумму.

Из закона Кулона мы знаем, что сила взаимодействия прямо пропорциональна абсолютным величинам зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. В данном случае, поскольку абсолютные величины зарядов равны, это означает, что сила взаимодействия равна нулю.

Таким образом, сила взаимодействия между этими двумя зарядами, на любом расстоянии, равна нулю.